合成具有高氧还原反应催化活性的结构有序铂铁合金催化剂

为提高燃料电池用贵金属铂催化氧还原反应性能,采用改进的多元醇法制备不同金属比例的碳载铂铁合金催化剂(D-Pt_3Fe/C和D-Pt Fe/C)前驱体.随后通过优化在惰性气体环境中的高温煅烧条件,将结构无序的合金结构转变为结构有序的合金催化剂(O-Pt_3Fe/C和O-Pt Fe/C).利用X射线粉末衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)和X射线光电子能谱(XPS)对所制得催化剂进行结构表征.结果发现,所制得催化剂的合金纳米颗粒尺寸分布均一(4~6 nm),且均匀负载于碳载体上.利用循环伏安法(CV)、线性扫描伏安法(LSV)对所制得催化剂进行电化学性能评估.结果表明,O-Pt Fe/C的催化活性高于O-Pt_3Fe/C,其质量活性(271.54 m A·g^(-1)Pt)和比活性(0.73 m A·cm-2Pt)分别是商业JM Pt/C催化剂的4.3倍和7.3倍.两种结构有序铂铁催化剂催化氧还原反应活性均高于商业JM Pt/C催化剂.

含铂族金属铁合金碱焙烧脱硅预处理研究

针对含铂族金属铁合金结构复杂、难以溶解的问题,开展碱焙烧脱硅预处理研究以破坏稳定致密的合金结构。经试验验证,适宜的焙烧条件为:碱料质量比1.4、焙烧温度600℃、焙烧时间2.0 h,此条件下合金相完全分解,转化为NaFeO_(2)和Na_(4)SiO_(4),Na_(4)SiO_(4)经水浸脱除,所得水浸渣中硅含量降至0.84%。脱硅预处理后物料结构疏松、活性较高,易于酸溶除铁,有利于铂族金属精炼回收。