堿性介質(zhì)小分子醇氧化與氧還原非鉑催化劑的研究.pdf

1、直接醇燃料電池（DAFC)的原料醇不需重整就可直接作為燃料，并且具有高效和潔凈等突出優(yōu)點，是最有發(fā)展前途的一種電池，可廣泛用于移動電源和便攜式電源。但其常用的酸性介質(zhì)使得只有耐腐蝕的貴金屬可供選用，極大的限制了催化劑的使用。采用堿性電解質(zhì)可使催化劑的活性大幅提升，催化劑的選擇可不受貴金屬的限制。本文分別對堿性介質(zhì)小分子醇陽極氧化催化劑Ni-P和氧氣陰極還原催化劑WxC-MnO2/C進行了研究。
　　本工作使用直流電沉積法制備了納米

2、級別的Ni-P電催化劑，并將該催化劑首次應(yīng)用于堿性介質(zhì)小分子醇氧化反應(yīng)；將碳化鎢與MnO2的前驅(qū)體Mn(NO3)2混合,并在340℃下焙燒，得到WxC-MnO2/C混合催化劑應(yīng)用于堿性介質(zhì)中的氧氣還原反應(yīng)。
　　用掃描電子顯微鏡(SEM)對催化劑表面形貌做了表征，用X射線能量色散譜儀（EDS）進行了元素含量分析，用方波電位法測量了電極的真實表面積，循環(huán)伏安法（CV）、線性掃描法(LSV)、計時電流法(SPS)、交流阻抗法(EIS)

3、等電化學(xué)方法對堿性介質(zhì)中，小分子醇在Ni-P催化劑陽極氧化和氧氣在WxC-MnO2/C催化劑陰極還原進行了研究。
　　實驗結(jié)果表明：（1）P的加入可以明顯提高Ni催化小分子醇氧化活性，并且Ni-P電極的催化活性非常穩(wěn)定，而Ni電極的催化活性極易衰減。文章討論了影響Ni-P電極電催化性能的各種因素，得出P含量，電極的真實表面積，電沉積溫度均對電極性能具有一定的影響，其中P含量為6.03％，沉積溫度為25℃，沉積電量為18C，沉積電流