PtIr/C合金催化剂的制备及其电催化性能

以碳黑(Vulcan XC 72)为载体,氯铱酸(H2IrCl6.6H2O)和氯铂酸(H2PtCl6.6H2O)为前驱体,聚乙烯基吡咯烷酮(PVP,polyvinylpyrrolidone)为保护剂,首次采用高压氢还原方法制备出PtIr/C合金催化剂,并对其进行不同温度的通H2热处理。运用XRD、TEM和XPS对PtIr/C合金催化剂进行表征。结果表明,Pt与Ir发生合金化,PtIr合金纳米粒子均匀分散在碳黑表面。经400和700℃热处理后,PtIr合金纳米粒子的平均粒径仅从4.46nm长大至4.56和5.58nm,且随着热处理温度的升高,其晶型不断完善。用CO-stripping伏安法,循环伏安法(CV)、计时电流法(CA)等电化学测试方法测试PtIr/C合金催化剂的电催化性能,发现400℃热处理的PtIr/C合金催化剂,在酸性溶液中对CO氧化的起始电位明显提前,对甲醇氧化具有最高的催化活性。

料浆I/C比对PEMFC合金催化剂氧传质阻力的影响规律

氧气传输阻力对燃料电池性能有着重要的影响,而该阻力的大小也与料浆配方的I/C比和催化剂种类密切相关。本工作研究了不同I/C比对不同型号低载量合金催化剂性能的影响,使用了极限电流法对燃料电池的氧传质阻力变化规律进行分析。测试结果表明,虽然合金催化剂的电催化活性高于纯铂催化剂(PtCo/C>PtRu/C>Pt/C),但是I/C比变化对电池性能的影响更为关键:PtRu/C催化剂极限电流密度最低,氧气传输能力受到I/C比的影响最严重,PtCo/C次之,Pt/C催化剂的氧气传输能力受到的影响最小。与之对应的,三种催化剂的电池性能依次为Pt/C≈PtCo/C>PtRu/C。

质子交换膜燃料电池中Pt/C及Pt合金/C催化剂的衰退机制研究综述

成本和耐久性依然是制约质子交换膜燃料电池商业化发展的两大瓶颈。首先综述了质子交换膜燃料电池阴极Pt/C催化剂在实际工作条件下的降解情况,并给出了可能的降解机制。结果表明,Pt/C催化剂在实际工作条件下,尤其是在汽车应用中是不稳定的,通常无法用作燃料电池阴极催化剂。而Pt合金催化剂因具有优异的氧还原催化性能和相对较好的耐久性,被认为有望解决成本和耐久性这两大难题,因此在质子交换膜燃料电池中日益得到重视和应用。但如何改善合金催化剂的耐久性依然是一个棘手的问题,文章最后详细综述了PtxCoy合金催化剂可能的衰退机理,以及可在一定程度上提高Pt合金催化剂耐久性的Pt单层结构和Pt核壳结构,这对催化剂的合成和设计具有一定的指导意义。

四氢呋喃-水-乙醇三元溶液体系制备高合金化Pt-Ru/CMK-3催化剂

提出了在四氢呋喃(THF)、H_2O和乙醇三元体系中用一般的化学还原法在室温下制备高合金化Pt-Ru/CMK-3催化剂的新方法.与在纯水中制得的商品化ETEK催化剂相比,其Pt-Ru粒子的合金化程度高、平均粒径较小且相对结晶度低,因此,该催化剂对甲醇氧化的电催化活性远高于在纯水中制得的Pt-Ru催化剂.高合金化程度的原因是H_2PtCl_6和RuCl_3在THF、H_2O和乙醇三元溶液体系中的起始还原电位相近.此外,CMK-3以其规整的二维有序孔道结构,为直接甲醇燃烧电池(DMFC)中电子和物质的传输提供了方便的路径,其巨大的比表面积也为Pt-Ru纳米粒子的均匀分散提供了良好的载体.

镍-磷纳米非晶合金催化剂晶化过程及其C_2H_4+H_2活性

利用化学还原法制备了Ni89.3P10.7非晶态纳米合金催化剂,用电感藕合等离子体光谱法(ICP)、分析电子显微镜(TEM)、X-射线粉末衍射法(XRD)、BET表面积测试及X-光电子能谱(XPS)等手段对新鲜样品及经过热处理后的样品进行表征,并用微型催化反应装置评价其C2H4+H2 催化活性.结果表明,非晶态Ni-P纳米合金具有比其晶态更高的催化活性.

合金化程度对炭载Pt-Ru催化剂性能的影响

在含四氢呋喃(THF)的水溶液中,室温下用NaBH4还原H2PtC l6和RuC l3制得Pt-Ru/C催化剂.其Pt-Ru粒子的合金化程度较高,平均粒径较小,相对结晶度较低.因此对甲醇氧化的电催化活性远高于Pt-Ru粒子的平均粒径和相对结晶度相似的,而且Pt-Ru合金化程度低的商业化的E-TEK的Pt-Ru/C催化剂,表明Pt-Ru的合金化程度对Pt-Ru/C催化甲醇氧化的电催化活性有很大的影响.

一种制备碳载高合金化Pt-Ru催化剂的方法

提出了在四氢呋喃(THF)和H2O混合溶液中用一般的化学还原法在室温下制备碳载Pt-Ru(Pt-Ru/C)催化剂的新方法。与在纯水中制得的Pt-Ru/C催化剂相比,其Pt-Ru粒子的合金化程度高、平均粒径较小且相对结晶度低,因此,该催化剂对甲醇氧化的电催化活性远高于在纯水中制得的Pt-Ru/C催化剂。高合金化程度的原因是H2PtCl6和RuCl3在THF和H2O混合溶液中的起始还原电位相近。此外,在THF和H2O混合溶液中,THF和H2O的体积比的改变并不影响制得的Pt-Ru/C催化剂中Pt-Ru粒子的合金化程度,但对Pt-Ru粒子的粒径以及相对结晶度有较大影响。

PtCoNi/C合金纳米催化剂的合成及对甲醇的电催化性能研究

利用改性炭黑、乙酸钴、醋酸镍为原料,通过乙二醇还原法制得CoNi/C,再以CoNi/C、H2PtCl6·6H2O为原料通过乙二醇还原法制得PtCoNi/C合金纳米催化剂,通过红外光谱仪、透射电镜、X射线光电子能谱仪和X射线衍射仪对CoNi/C、PtCoNi/C合金纳米催化剂进行表征,并通过电化学工作站对催化剂的甲醇电催化氧化性能进行了测试。结果表明:采用改性炭黑粉末作为载体时,制得的PtCoNi/C合金纳米催化剂中纳米粒子在炭黑表面分散均匀。PtCoNi/C合金纳米催化剂对应的甲醇氧化峰电位为-0.895V,该催化剂具有更高的甲醇催化氧化活性;PtCoNi/C合金纳米催化剂的If/Ib=-1.36,其抗CO中毒能力较强,且稳定性高。

Pd-Fe／C催化剂中Fe的状态对氧还原电催化活性的影响

在室温下,在水和四氢呋喃两元体系中制备了炭载双金属Pd-Fe(Pd-Fe/C)催化剂。研究表明,在Pd-Fe/C催化剂中,Fe以合金化形态及未合金化的无定形形态存在。经过酸处理后,未合金化的无定形形态的Fe溶解,而与Pd形成合金化的Fe不溶于酸。电化学研究发现,经酸处理后的Pd-Fe/C催化剂对氧还原有较高的电催化活性,而对甲醇氧化没有电催化活性。结果表明,与Pd形成合金的Fe能很好的提高Pd对氧还原的电催化活性。而没有合金化的Fe基本上没有这种作用,酸处理后的Pd-Fe/C催化剂是一种很好DMFC的阴极催化剂。

纳米Pt-Ru/C电催化剂的制备

以炭黑 (VulcanXC72 )为载体 ,将铂钌混合氧化物胶体吸附在炭黑上 ,然后用氢气还原以制备Pt_Ru/C电催化剂 ,利用X_射线衍射 (XRD)以及X_射线能谱 (XPS)技术对样品进行表征 .结果表明 :在Pt_Ru/C中 ,面心立方结构中的部分铂原子被钌原子取代 ,铂钌合金原子的粒子大小在 3nm左右 ;铂钌氧化物吸附在炭黑上后 ,两种金属的氧化态降低 。

碱性体系中AuFe/C催化剂对甲醇的电化学氧化

通过在水-乙醇体系并有十二烷基苯磺酸钠(DBS)存在的条件下用KBH4还原HAuCl4和FeCl3制备了AuFe/C催化剂。通过热处理和酸洗过程实现催化剂中Au和Fe的合金化及去除催化剂中未合金化的Fe。X射线衍射(XRD)测试结果显示,AuFe/C催化剂的合金化程度随着热处理温度的升高而增强。透射电镜(TEM)观测结果表明,AuFe/C催化剂中AuFe纳米粒子的粒径随着热处理温度的升高而增大。在400℃下热处理时,由于催化剂中的AuFe纳米粒子既能满足一定的合金化程度,又能保持较小的粒径,AuFe/C催化剂表现出良好的比质量和比表面积活性。

组合式再生燃料电池双效氧电极催化剂制备与表征

介绍了组合式再生燃料电池基本特点 ,简要回顾了组合式再生燃料电池中双效氧电极催化剂研究现状。利用还原沉积法制备了PtIr/C双效氧电极催化剂 ,对催化剂进行了XRD表征。以三电极体系对催化剂进行了析氧和溶氧双反应的催化活性评价 ,结果表明 :Pt主要催化燃料电池模式下的溶氧反应 。

厦门大学成功研制甲醇燃料电池纳米催化剂

厦门大学化学化工学院成功研制直接甲醇燃料电池纳米催化剂。该催化剂以XC-72R炭黑为载体，制备出直接甲醇燃料电池阳极催化剂——纳米PtRu／C合金催化剂，其活性与目前同类催化剂相当，

甲醇燃料电池纳米催化剂研制成功

厦门大学化学化工学院以XC-72R炭黑为载体，制备出直接甲醇燃料电池阳极PtRu／C纳米催化剂——纳米PtRu／C合金催化剂，其活性与目前商业化的催化剂相当，且有更加突出的抗CO中毒性能。采用该技术还可制备各种高性能多元合金的燃料电池纳米催化剂。

甲醇燃料电池纳米催化剂研制成功

厦门大学化学化工学院以XC-72R炭黑为载体,制备出直接甲醇燃料电池阳极PtRu/C纳米催化剂——纳米PtRu/C合金催化剂,其活性与目前商业化的催化剂相当，且有更加突出的抗CO中毒性能。采用该技术还可制备各种高性能多元合金的燃料电池纳米催化剂．

甲醇燃料电池纳米催化剂研制成功

厦门大学化学化工学院以XC-72R炭黑为载体．制备出直接甲醇燃料电池阳极PtRu／C纳米催化剂——纳米PtRu／C合金催化剂。其活性与目前商业化的催化剂相当．且有更加突出的抗CO中毒性能。采用该技术还可制备各种高性能多元合金的燃料电池纳米催化剂。

Rh(100)c(2×2)Mn表面合金的氧化和吸附CO的研究

用高分辨电子能量损失谱 ( HREEL S) ,研究了 Rh( 10 0 ) c( 2× 2 ) Mn表面合金的氧化及 CO在清洁和氧化表面合金上的吸附 .结果表明 ,在 Rh( 10 0 ) c( 2× 2 ) Mn氧化过程中 ,发生 Mn的偏析 ,Mn被氧化生成 Mn O薄层 .Mn- O- Rh间的强相互作用 ,使部分锰氧化物在 12 0 0 K下存在于 Rh( 10 0 )表面 .若这种表面在 70 0～ 80 0 K继续被氧化 ,可得到 Mn O1 + x/ Rh( 10 0 ) ;Mn O1 + x/ Rh( 10 0 )在 5 0 0～ 60 0 K还原后生成 Mn O/ Rh( 10 0 ) . CO吸附于Rh ( 10 0 ) c( 2× 2 ) Mn中 Rh原子的顶位 ,C- O键级比清洁 Rh( 10 0 )顶位吸附的 CO键级略低 . Mn O/ Rh( 10 0 )和Mn O1 + x/ Rh( 10 0 )上 CO吸附于经还原的、未被锰氧化物覆盖的 Rh( 10 0 )区域 ,CO与锰氧化物间可发生相互作用 .