冷冻干燥法制备燃料电池Pt/C催化剂的研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:dajianshi
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本文综述了质子交换膜燃料电池Pt/C催化剂的制备方法及研究进展。主要对冷冻干燥法制备Pt/C催化剂展开研究,对冷冻干燥法制备Pt/C催化剂的工艺进行了初步探索,并且与加热干燥法制备的Pt/C催化剂进行了比较。重点分析了碳载体的氧化预处理、分散剂、前躯体对冷冻干燥法制备Pt/C催化剂的影响。在H2SO4溶液中采用循环伏安对催化剂的电化学行为进行了评价;在饱和二甲醚溶液中采用循环伏安研究了Pt/C催化剂对二甲醚氧化性能;通过透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射仪(XRD)分析了催化剂的表面物理特征;通过Arbin燃料电池系统对催化剂制备二甲醚燃料电池进行评价。对催化剂冷冻干燥法制备Pt/C的工艺初步探索中,主要从预冻液中的醇水比例和预冻温度两个方面进行了研究。采用300mL纯水对20mL异丙醇中的40mg碳载体进行洗涤抽滤,来改变预冻液中的醇水比例,通过冷冻干燥制备Pt/C的性能较好;采用液氮对预冻液进行冷冻(预冻温度为-196℃)制备的Pt/C催化剂性能较好;冷冻干燥法可以有效地避免加热干燥过程中前躯体离子在碳载体表面的脱附和团聚,进而制备载量大、分散性好、粒径较小的Pt/C催化剂。研究碳载体的氧化预处理、分散剂、前躯体这三个因素对冷冻干燥法制备Pt/C催化剂的影响。采用高锰酸钾氧化预处理的碳载体比表面积较大,表面含氧官能团数量较多,亲水性较好,有利于前躯体在碳载体表面的吸附;选取异丙醇作为预冻液中的分散剂,有利于碳载体在前躯体溶液中的分散,容易实现前躯体离子在碳载体表面的稳定吸附和分散;使用酸性Pt(NO22(NH32作为前躯体,可以使前躯体离子和碳载体表面的酸性含氧官能团发生离子交换反应,使得前躯体离子吸附量增大,分散更加均匀,以上三种因素的选取都可以得到催化活性更高的Pt/C催化剂。对冷冻干燥法制备催化剂的二甲醚单体电池的进行测试,在90℃的最高功率密度可达14.8mW·cm-2。综上所述,冷冻干燥法对于Pt/C催化剂的制备是一种很有前景的方法。
其他文献
本论文总结了近年来结核病疫情现状,对喹诺酮类、硝基咪唑类、氨基糖苷类等十三类抗结核药物的研发与进展进行了详细的综述。喹诺酮类药物对结核杆菌有很好的抑制及杀灭作用,其
滑动轴承油膜压力分布,是滑动轴承的基本参数之一,目前的研究基本都是经过计算得到的,实际测量油膜压力分布的研究还很少。仅有的几篇测量油膜压力分布的文献,都是采用了应变式压
首先提出了所得税汇算清缴的基本概念,接着从应调增未调增应纳税、应调减未调减应纳税、表征单等多个方面,对企业所得税汇算清缴中的主要问题进行了归纳与总结,最后,就前面分
环境影响评价报告书作为环境管理的依据,由有环评资质的单位编制完成。纵观各持证单位编制的环评报告书,大部分质量不错,但也有部分报告书还存在这样或那样一些问题,将这些问
光纤光栅及其在光纤传感器和光纤通信中的应用研究引起了人们普遍的关注,光纤光栅传感器具有不受电磁干扰、信号带宽大、灵敏度高、易于复用、重量轻、结构紧凑,适于在高温、腐
奥巴马的就职演说在世界范围内受到了世人的关注。本文试着从语法层面、词汇层面和语义层面三个层次来揭示奥巴马就职演说的文体特征。使用文体分析的方法来分析就职演说,可
探讨促进剂、多功能助剂PA、防焦剂苯甲酸和白炭黑对平衡硫化体系NR胶料硫化特性和物理性能的影响。试验结果表明 ,采用促进剂D/NOBS并用的NR胶料焦烧时间较长和正硫化时间较
近年来,随着跨国超市和国内大型超市竞争的主战场由一二线城市转向三四线城市,三四线本土超市经营环境逐渐恶化,本文归纳了本土超市运营中存在的主要问题并提出了相应的对策
开发光缆自动监测系统(OFTS)对于实施光缆网络的集中维护管理,提高其管理效率和维护质量具有重要意义。光缆自动监测系统是集成了目前成熟的计算机、通信、地理信息系统(GIS)