手机知网 App
24小时专家级知识服务
打 开
手机知网|搜索

直接甲醇燃料电池用非担载催化剂的研制

吴韬

   电催化剂是直接甲醇燃料电池的关键材料之一,是影响直接甲醇燃料电池商业化进程重要因素。本文对直接甲醇燃料电池电催化剂的制备作了有益探索,使用柠檬酸三钠为保护剂在超声环境中制备了非担载型Pt Black以及Pt-Ru Black电催化剂。通过X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、循环伏安法(CV)以及线性扫描法(LSV)表征了电催化剂基本性质,采用单电池测试(SCT)评价了催化剂使用性能。通过考察制备过程中主要因素的影响,确定了其工艺参数,并分析了其作用机理。 1、柠檬酸三钠需要在溶液pH值为8,反应温度为50℃的情况下,以其电离出来的C_6H_5O_7~(3-)在摩尔比为1∶1的情况下与体系中的Pt盐进行作用,反应时间为1小时。 2、超声空化作用在Pt粒子的还原过程中起到控制催化剂粒径、防止颗粒团聚的作用。合成的电催化剂的最优超声环境为:超声功率密度15W/cm~2、频率40kHz。NaBH_4水溶液是本实验体系的最佳还原剂。 3、XPS分析结果表明,Pt Black催化剂表面吸附有部分有机物,热处理能够很好的除去它们,但是由于热处理过程中的Pt Black催化剂颗粒生长迅速,催化剂的表面积随之减小,导致催化活性降低。因此热处理并不适用作Pt Black催化剂的处理。 4、将自制Pt Blcak催化剂与Johnson Matthey公司同类商业产品的比较,自制催化剂各项性能与该商业催化剂相当;而超声保护法制备Pt-Ru Black的结果表明,该法在制备非担载型Pt基催化剂上有很好的适用性。 超声保护剂法操作、流程简单,条件易于控制,制备出的非担载催化剂催化活性高,有很好的应用前景。……   
[关键词]:电催化剂;直接甲醇燃料电池;柠檬酸三钠;超声空化
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:中南大学2007年
App内打开