Pt-SnO_2/C电催化剂异型直接乙醇燃料电池的性能

以掺杂石墨粉的中间相碳微球(MCMB/G)烧结管为阴极支撑体,采用浸涂工艺分别制备了扩散层和催化层,通过在其外表面包裹Nafion 117膜制得管状异型阴极并组装成异型直接乙醇燃料电池,采用水热乙二醇制备了适用于直接乙醇燃料电池的阳极电催化剂,并通过XRD,TEM和EDS等技术对其进行了表征.采用线性循环伏安曲线、交流阻抗等测试手段,对Pt-SnO2/C电催化剂异型直接乙醇燃料电池进行了性能测试,并考察了温度、氧气流量等对电池极化性能的影响.结果表明:异型电池阻抗大于传统的平板电池,但其活化后电池阻抗明显下降;较高的氧气流量和较高的工作温度有利于提高电池性能;60℃条件下,Pt-SnO2/C电催化剂异型直接乙醇燃料电池功率密度达到8.5 mW.cm-2.

Pt-SnO_2/C催化剂制备及对乙醇电催化性能测试

使用溶胶凝胶法制备了具有电催化活性的Pt-SnO2／C催化剂，并采用XRD、场透射电子显微镜及电化学测试手段对其进行表征。XRD及场发射透射电子显微镜的结果显示所制得的催化剂平均粒径约为4～20nm。采用循环伏安，交流阻抗的测试手段测试了其在乙醇体系中的电催化活性。该催化剂在乙醇电氧化过程中具有很好的稳定性和较高的电催化活性，其电催化活性高于Pt／C。

Pt-SnO_2/C催化剂对甲醇的电催化氧化

采用浸渍法合成了Pt/C及Pt-SnO2/C催化剂。SEM结果表明:催化剂存在团聚现象,颗粒较大。循环伏安法(CV)研究表明:与Pt/C相比,Pt-SnO2/C不但降低了甲醇氧化的起峰电位(约0.2 V),并提高了电催化活性。SnO2有利于形成OH-吸附,加速了甲醇氧化中间体CO的脱附。

Pt-ZrO_2/C电催化剂在碱性介质中对乙醇的电氧化

制备了Pt ZrO2/C催化剂,采用TEM,XRD等技术对其进行表征.利用循环伏安和电化学阻抗谱等方法研究Pt ZrO2/C催化剂在碱性溶液中对乙醇氧化的电化学活性,并与Pt/C催化剂(20%Pt,E TEK)进行对比.研究结果表明,Pt ZrO2/C催化剂具有较高的乙醇电氧化催化活性.电流密度最高的是n(Pt)∶n(ZrO2)为1∶1的样品,该比值为1∶4时显示出最低乙醇氧化峰电势.

以Fe-N/C为阴极催化剂的Al-H2O2半燃料电池

以铝合金为阳极,Fe-N/C为阴极组装了金属过氧化氢半燃料电池,研究了H2O2浓度、KOH浓度、电解液流速及测试温度对电池性能的影响。结果表明,过氧化氢浓度为0.6 mol/L、KOH浓度为3 mol/L、电解液流速为80 mL/min时电池的开路电压为1.3 V,最大功率密度达到51 mW/cm2。恒电流放电表明电池在碱性溶液中稳定性良好。

溶液的酸度和浓度对Pd-TiO_2/C催化剂电催化活性的影响

本实验通过采用液相还原法制备Pd-TiO2/C催化剂,然后改变溶液的酸度和浓度对所制备的催化剂进行线性扫描测试。测试结果显示,Pd-Ti O2/C催化剂的电催化活性随着溶液中酸度和浓度改变会产生相应的变化,在一定条件下催化剂的电催化活性可达到最佳效果。

固体燃料电池阳极C-催化剂的制备和表征

固体氧化物燃料电池是一种新型、高效的能源转换装置,其具有高的发电效率、可不使用贵金属作催化剂等优点.论文采用活性炭的酸化,添加辅助催化剂,变换新型载体,改变催化剂的活性,从而制备C-催化剂.实验通过红外光谱、荧光、循环伏安法等表征手段,对催化剂的电化学性质、结构、形貌以及对乙醇电催化氧化性能进行研究.实验结果表明:无水乙醇在C/SiO_2/石墨电极上的氧化峰电流远远大于在C/石墨电极和SiO_2/石墨电极上的对应的氧化峰电流,表明该催化剂对无水乙醇的电催化活性较好.

Pt基直接乙醇燃料电池阳极催化剂的性能研究

采用水热法制备了高分散碳载Pt/C和Pt-SnO2/C电催化剂。采用XRD、SEM、TEM和激光粒度仪等方法对制得的纳米催化剂进行了表面微观结构分析。采用电化学工作站测试循环伏安曲线(CV)等表征Pt/C和Pt-SnO2/C纳米催化剂电催化活性。测试结果表明,Pt-SnO2/C纳米催化剂的峰电流密度(131.05 m A·cm-2)是Pt/C催化剂的峰电流密度(65.48 m A·cm-2)的2倍;Pt-SnO2/C催化的电化学表面积(108.4 m2·g-1)远高于Pt/C催化剂的电化学表面积(99.14 m2·g-1);Pt-SnO2/C纳米粒子比Pt/C纳米粒子具有更强的抗CO中毒能力和更高的电催化活性。

炭载细胞色素c电极对H_2O_2还原的电催化性能

通过平衡吸附法将细胞色素c(Cytc)沉积到活性炭上制成Cytc C催化剂 ,循环伏安的结果表明 ,所得到的Cytc C催化剂对H2 O2 的电化学还原具有较好的催化活性 ,这为生物燃料电池的研制提供了一种较好的生物大分子固定方法和制备O2 和H2 O2

Ru Cs/Mo_(2)C纳米棒制备及电催化析氢的研究

Mo_(2)C被誉为最有前景的电催化产氢催化剂,然而其高的过电压和低效率限制了其规模化生产。本文通过简单的溶剂热法制备了Ru纳米簇(Ru Cs/Mo_(2)C)负载Mo_(2)C纳米棒复合材料。研究表明,Ru Cs/Mo_(2)C(Ru,质量分数7.79%)表现出优异的电催化产氢性能,电流密度在10 mA·cm^(-2)的过电势为104 mV,Tafel斜率为96.30 mV·dec^(-1)。同时,Ru Cs/Mo_(2)C催化剂具有优异的稳定性,在工业电解系统中具有广阔的应用前景。

WC/C制备条件对甲醇电氧化特性的影响研究

以钨酸铵为前躯体,采用程序升温控制还原法(TPR)制备了WC/C纳米颗粒,在碳载体存在的情况下,研究了钨源前躯体碳化过程中CH4与H2流量比对单一WC晶相以及Pt/WC/C电催化氧化甲醇性能的影响。XRD测试结果发现:仅在CH4:H2流量比为2时可获得单一WC多晶,其平均粒径为11.3 nm。循环伏安实验结果证实:10wt%Pt-10wt%WC/C电催化氧化CH3OH的比质量活性达到875 mA.mg-1,远远高于10wt%Pt/C的658 mA.mg-1,且起始氧化电位负移80 mV。计时电流法实验表明Pt/WC/C在酸性介值中稳定性高于Pt/C催化剂。

热处理对甲醇氧化催化剂Nb_(2)O_(5)·nH_(2)O-Pt/C的影响

采用沉淀法制备甲醇氧化电催化剂10%Nb2O5·nH2O-20%Pt/C,并在Ar气氛下对它进行热处理。用XRD和HRTEM研究热处理对10%Nb2O5·nH2O-20%Pt/C结构和形貌的影响,用循环伏安法和计时电流法研究热处理对10%Nb2O5·nH2O-20%Pt/C电化学性能的影响。结果表明:随着热处理温度的升高,催化剂Pt尺寸增大、活性提高;与无热处理的20%Pt/C相比较,700℃热处理的10%Nb2O5·nH2O-20%Pt/C对甲醇的催化氧化性能最好,它对甲醇氧化的起始电位降低了150mV,对甲醇的氧化峰电流提高了2.48倍。

Ni添加对直接乙醇燃料电池Pt基催化剂催化性能的影响

通过水热法制备出孔径分布范围3.1~4.2 nm,比表面积为174.72 m^2/g的CeO2作为助催化剂,以碳纳米管为载体,采用微波辅助乙二醇法制备PtNiCeO2/C催化剂,探究Ni添加对Pt基催化剂电催化性能的影响。利用X射线衍射仪(XRD)、比表面积及孔径分析仪(BET)、扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)对所制备的CeO2及催化剂进行微观表征,利用电化学工作站对所制备的催化剂进行电化学性能测试。结果表明,添加CeO2且催化剂中Pt与Ni比例为5:1时,制备的催化剂电催化性能最优,其电化学活性表面积为90.41 m2/g,对乙醇催化氧化的峰电流密度值为837.67 A/g,1100 s的稳态电流密度值为178.33 A/g,说明添加一定量的Ni,可提高催化剂的抗中毒能力和电催化性能。

氧化钛纳米管掺杂铂锡催化制备及性能

尝试将TiO2纳米管掺杂到应用于直接乙醇燃料电池阳极的低铂Pt-Sn/C催化剂中。采用电化学循环伏安扫描技术考察了其乙醇氧化活性,确定加入TiO2纳米管的最佳用量,同时结合X射线衍射和X射线光电子能谱对电催化机理进行初步分析。结果表明,掺杂TiO2纳米管后,Pt-Sn/C催化剂中Pt的晶格参数进一步扩张,并部分形成了Pt3-Sn结构。TiO2纳米管表面的羟基和吸附态氧,提供了更多含氧物种,使得更多的氧与金属成键,参与乙醇氧化中间产物的进一步氧化反应,提高了催化剂的抗毒化性能,加速铂表面活性位的再生,从而提高催化剂的乙醇氧化能力。