堿性燃料電池鉑、鈀基催化劑的制備及性能研究.pdf

1、堿性燃料電池因其高效、綠色、安全等優(yōu)點,近年來掀起了一股研究熱潮。在國內外許多研究人員的努力下,堿性燃料電池的研究與開發(fā)取得了很大進步,但是電催化劑的催化活性和穩(wěn)定性仍需改善。針對以上兩個問題,本文系統(tǒng)研究了Pt/C催化劑在堿性體系中的性能衰減機制,并制備了具有高催化活性且穩(wěn)定性較好的PdAg納米線催化劑。
　　采用微波乙二醇還原法制備了20wt％Pt/C催化劑,通過循環(huán)伏安掃描老化測試考察了Pt/C催化劑在酸性和堿性體系中的穩(wěn)定

2、性差異,堿性條件下電化學活性比表面積(EASA)衰減幅度尤其突出,說明Pt/C催化劑在堿性體系中的穩(wěn)定性比酸性體系中更差;堿性體系中的恒電位和動電位氧化測試發(fā)現(xiàn),在0.3 V高電位下碳載體的腐蝕嚴重,且碳載體的腐蝕并不是造成Pt/C催化劑在堿性體系中性能衰減的主要原因;在不同電勢范圍內的電勢循環(huán)掃描測試結果表明,在-0.3～0.3 V電勢范圍內循環(huán)掃描老化造成EASA的衰減最明顯,說明Pt顆粒在堿性體系中經(jīng)歷“溶解-再沉積”過程是造成其

3、性能衰減的主要原因,老化測試前后的透射電鏡(TEM)及化學比表面積(CSA)分析也驗證了這一推斷。
　　以乙二醇還原法制備了直徑和長度分別為70 nm和5μm的Ag納米線,并以此為模板,利用Ag納米線與Pd(NO3)2間的置換反應制備了PdAg納米線(PdAg NWs)催化劑,并考察了 Pd(NO3)2溶液濃度及反應溫度對催化性能的影響;此外研究表明,PdAg NWs在堿性體系中對甲醇、乙醇氧化的催化活性和穩(wěn)定性都高于Pd/C催化