贵金属负载碳基电催化剂的可控制备及其性能研究

来源 :上海第二工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:dousansan33
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开发具有高活性和长期耐久性的低成本电催化剂是直接醇类燃料电池商业化的关键。本文制备了碳基贵金属催化剂并研究它们在碱性条件下对甲醇、乙醇的电催化氧化性能。主要结果如下:(1)以NH2-rGO为载体制备了不同Pt/Ni比的PtNi纳米粒子(PtNi/NH2-rGO)。在碱性条件下,Pt8Ni2/NH2-rGO对甲醇电催化氧化的质量比活性(1.57 Amg-1)分别为商业Pt/C(0.71 Amg-1)和Pt8Ni2/rGO(0.92 Amg-1)的2.2和1.7倍。800 CV循环后,Pt8Ni2/NH2-rGO保留了初始催化活性的70.1%,优于Pt8Ni2/rGO(57.8%)和商业Pt/C(40.2%)。(2)以不同氧化石墨烯/MXene复合比为载体制备Pd纳米粒子并利用PS球造孔制备Pd/GO-MXene-PS催化剂。碱性条件下,Pd/GO5-MXene5-PS对乙醇电催化氧化的质量比活性(2.94Amg-1)分别为商业Pd/C(0.95 Amg-1)和Pd/GO5-MXene5(1.84 Amg-1)的3.0和1.5倍。800 CV循环后,Pd/GO5-MXene5-PS保留了初始催化活性的55.4%,优于Pd/GO5-MXene5(18.6%)和商业Pd/C(14.4%)。(3)利用铜金属有机框架材料(Cu-MOF)制备了CuCN,以CuCN为载体制得不同Pd/Ni比的Pd Ni纳米粒子(Pd1Ni1/CuCN-900)。900℃下煅烧得到的CuCN-900比表面积最大(843.55 m~2g-1)。电化学结果表明,Pd1Ni1/CuCN-900对乙醇电催化氧化的质量比活性(6.05 Amg-1)分别为商业Pd/C(1.11Amg-1)、Pd1Ni0/CuCN-900(1.19 Amg-1)、Pd1Ni0.5/CuCN-900(4.23 Amg-1)、Pd1Ni2/CuCN-900(4.31 Amg-1)和Pd1Ni3/CuCN-900(3.91Amg-1)的5.4、5.0、1.43、1.0和1.54倍。800 CV循环后,Pd1Ni1/CuCN-900保留了初始催化活性的43.4%,优于商业Pd/C(38.1%)。
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