PtCu合金沉积TiO2光催化选择性还原CO2的研究

CO2光催化还原技术是一项极具前景的可再生能源技术.本文利用化学还原法合成了不同Pt/Cu比例沉积的TiO2光催化剂,通过各项表征技术对其理化特性进行了分析,并评价了其光催化还原CO2特性.结果表明PtCu合金的沉积显著提高了光催化反应活性并使甲烷产物的选择性达到100%.另外通过傅里叶变换原位红外光谱分析,对光催化还原反应机理和中间产物进行了探究,表明金属Cu促进了TiO2对CO2的吸附,Pt促进TiO2对H2O的吸附,同时促进了CO的进一步转化.

单分散的超小PtCu合金的制备及其氧还原电催化性能

在无表面活性剂存在条件下,采用NaBH4还原CuCl_2得到Cu纳米颗粒,以此为助分散剂,进一步还原CuCl_2与K_2PtCl_4得到平均粒径为2.1 nm的PtCu合金纳米颗粒,并被担载到活性炭上.超小的单分散PtCu合金纳米颗粒表现出明显的晶格紧缩、一定程度的Pt表面偏析、较高比例的非氧化态Pt单质和较高的电子结合能,进而表现出较弱的Pt与含氧物种的吸附作用强度.半电池测试得到的0.9 V vs.RHE处氧还原催化(ORR)的面积比活性、质量比活性分别达到Pt/C(JM)的6.6倍和3.8倍,并且加速衰减测试后,ORR电催化活性优势仍很明显,表现出良好的稳定性.在全电池100 mA/cm^2测试条件下,超小的合金催化剂显示出优于Pt/C(JM)的电催化活性及稳定性.本文制备方法也可应用于得到担载型超小单分散PtCo、PtNi等合金纳米颗粒.

退火温度对PtCu双金属催化剂结构及析氢活性的影响

通过离子束溅射辅助沉积技术(IBSAD)制备了掺杂Cu元素的Pt基催化膜电极,并对电极进行了退火处理。利用EDS及XRD检测了电极的成分及结构,通过循环伏安法测试电极的析氢活性。结果表明:掺杂Cu的膜电极中形成了PtCu合金固溶体,且参与合金化的程度随退火温度而变化,显示退火温度是影响PtCu金属合金化的关键因素;经400℃退火的试样电极的交换电流密度较原样提升约11.6%,析氢峰电位降低,说明金属Cu参与到Pt基催化剂的合金化过程能有效提高催化性能。