Pt掺杂纳米Ni-Pt/C的制备及其电催化氧化甲醇性能

采用溶胶凝胶法制备了用于阴离子膜直接甲醇燃料电池阳极的Ni基双金属Ni-Pt/C催化剂（Pt的质量分数为5%）,采用循环伏安法测试了催化剂电催化氧化甲醇的活性,并用XRD、TEM和XPS表征了金属粒子的微观形貌、晶型、表面元素,以考察催化剂制备过程中还原剂用量等工艺条件对纳米金属微观形貌及甲醇电氧化性能的影响。结果表明,所制得的Ni-Pt金属粒子直径为4~6 nm,属面心立方（fcc）晶型,粒子表面的Pt、Ni原子数比高于其内部;随着还原剂用量的增加和煅烧温度提高,催化剂活性呈先增高后降低的变化趋势,最佳还原剂用量为理论值的1.2倍,最佳煅烧温度为400℃,Ni、Pt前驱体同时加入制得的合金型Ni-Pt催化活性最高。

Ni掺杂的Pt/C碱性条件下电催化氧还原性能(英文)

采用溶胶法制备了用于阴离子膜直接甲醇燃料电池的Pt-Ni／C阴极电催化剂，用XRD、XPS和TEM对催化剂进行了表征，电位线性扫描伏安法测试电化学活性及抗甲醇性。结果表明，制备的Pt-Ni合金颗粒分布均匀，粒径为3～5nin；掺杂Ni元素可显著增加Pt的催化活性和抗甲醇性，在相同碱性电解液中，不同原子比例Pt-Ni／C的催化剂以Pt50Ni50／C的活性最高，抗甲醇性相对Pt／C有显著提高，在0．1mol／LKOH溶液中其最大电流密度达到106mA／mg，氧电还原起始过电位比Pt／C的小50mV。

核壳型Ni-Pt纳米微粒的氧还原电催化性能

应用化学还原两步法制备了壳层厚度不同的Ni-Pt核壳型纳米粒子,并用XRD,XPS,TEM,SEM技术表征了微粒的表面元素组成和物理结构,用动电位扫描法考察了该纳米粒子对氧还原反应的电催化活性。实验结果表明,合成的Ni-Pt微粒为球形核壳结构纳米粒子,外直径平均值约30 nm,Ni核直径约17 nm,Pt壳层厚度约8 nm;核壳Ni-Pt/C相对Pt/C具有更高的电催化氧还原活性和抗甲醇性,电催化氧还原活性和抗甲醇能力随Pt壳层厚度改变有明显变化,变化的规律呈火山形,核壳Ni-Pt/C催化性能随Pt壳层厚度改变的机理符合"d电子调变效应"机理。

甲醇在碳负载PtNi合金表面吸附的理论研究

采用密度泛函理论和周期平板模型相结合的方法,对CH3OH分子在Pt-Ni(111)/C表面top,fcc,hcp和bridge位的吸附模型进行了构型优化、能量计算,结果表明bridge位是较有利的吸附位.考虑抗中毒性发现:CO在Pt(111)/C面上的吸附能比甲醇吸附能要高,CO在Pt-Ni(111)/C的吸附能比甲醇的吸附能要低,可说明CO在Pt(111)/C面上有中毒效应,而Pt-Ni(111)/C的抗CO中毒化能力增强,是催化氧化甲醇良好的催化剂.

退火处理对碳载Pt-Ru-Ni催化剂稳定性的影响

为了提高直接甲醇燃料电池的阳极催化剂稳定性,对浸渍还原法制备的Pt-Ru-Ni/C催化剂进行退火处理,研究了处理工艺参数对催化剂活性和稳定性的影响;利用玻碳电极测试了处理过的催化剂在0.5mol/L甲醇和0.5mol/L硫酸混合溶液中的循环伏安曲线和计时安培电流曲线,考核了催化剂对甲醇电催化氧化活性和稳定性;通过X射线衍射(XRD)技术对催化剂的晶体结构进行了分析。结果表明,随着处理温度升高,催化剂晶格参数减小,粒径显著增大;随着处理时间延长,催化剂晶格参数同样减小,粒径增大幅度不大。电化学测试表明,退火处理有利于提高Pt-Ru-Ni/C催化剂的稳定性;在退火工艺参数范围内,200℃退火处理2h为较好的工艺条件。

高可靠、长寿命高压氢镍电池技术

分析了空间用高压氢镍电池在耐用性、可靠性及使用寿命等方面的影响因素,提出了壁状催化灯芯技术、电堆热平衡技术、高耐用性Pt/C催化剂应用等有效的解决方法和可行的技术途径。结果表明,制备的电池(40 Ah)1C充电200 min后不会损坏;在周期为90 min(充电48 min,放电42 min)、70%DOD的条件下,循环寿命超过12 000次。

Pt掺杂的纳米Ni电催化氧化甲醇性能的研究

采用溶胶凝胶法制备了碳载纳米双金属Ni-Pt(5%,质量分数)/C电催化剂,用TEM、XRD和XPS表征金属粒子的形貌、晶相结构、表面元素及其价态,循环伏安法测试催化剂在碱性溶液中电催化氧化甲醇的活性。结果表明,Ni-Pt金属粒子在碳载体上分布均匀,粒径为3～6nm,少量Pt的掺杂对纳米Ni活性有明显提高,其中,合金型Ni-Pt(5%)/C在1.0mol/LNaOH+1.0mol/LCH3OH溶液中峰电流密度可达85.6mA/mg,是Ni/C峰电流密度的8.7倍,达到Pt/C峰电流密度的15.3%。单位质量铂的电流显著提高。

铑修饰的铂镍纳米线用于高效乙醇氧化反应

直接乙醇燃料电池(DEFCs)被认为是最有前途的便携式电源设备之一.目前用于DEFCs的主流催化剂是Pt基或Pd基催化剂,然而它们不能有效地断裂C–C键,只能使乙醇部分氧化为CH_(3)CHO或CH_(3)COOH.此外,大多数贵金属催化剂容易被反应中间体CO毒化,降低了催化剂的稳定性和寿命,这些因素都抑制了催化剂的实际应用.本文中,我们报道了一种用于乙醇氧化反应的具有不同Rh含量的超细三金属PtNiRh纳米线,Pt_(6)Ni_(2)Rh_(3)/C具有最优的催化活性(1.16 A mg_(Pt^(-1)))、抗CO中毒能力和稳定性.理论计算表明,在双金属PtNi中引入Rh,使得该催化剂具有良好的中间物吸附和C–C键断裂能力,有利于乙醇的完全氧化.

胶体法制备高活性Pt-Ni双金属纳米粒子及其甲醇催化性能研究

采用胶体法分别以乙酰丙酮铂(Pt(acac)_2)和乙酸镍(Ni(ac)_2·4H_2O)为前驱体制备了(1:3,1:1,3:1)不同摩尔比的Pt-Ni合金纳米粒子,将其负载在XC-72碳黑载体获得Pt-Ni/C双金属催化剂,其中Pt_3Ni/C催化剂催化活性最高,其正向扫描峰电流密度是42.5 m A·cm^(-2),分别是Pt Ni/C、Pt Ni3/C和Pt/C催化剂的3.2、5.3和1.2倍;而催化剂抗中毒能力则是Pt Ni_3/C最强(I f/I b值为23.5)。TEM和XRD分析表明Pt-Ni双金属纳米粒子单分散性好,粒径分布为2~4nm;同时XPS结果表明Ni的掺杂改变了Pt的外层电子层结构,减少了表面Pt原子对CO的吸附,释放出更多的Pt活性位,从而提高了Pt-Ni/C双金属催化剂的电催化活性和抗中毒能力。