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.

Pt-Ru-W/C催化剂对乙醇电催化氧化研究

为了提高直接乙醇燃料电池阳极催化剂的催化活性,降低贵金属载量,采用热还原法制备了Pt-Ru-W/C催化剂,比较了Pt-Ru-W/C和相同前驱体用化学还原法制备的Pt-Ru/C催化剂对乙醇的电催化氧化行为;在0.5mol/L乙醇和0.5mol/L硫酸混合溶液中考核了上述催化剂对乙醇电催化氧化活性;通过X射线衍射光谱法(XRD)技术对催化剂的晶体结构进行了分析;结果表明:两种催化剂都具有Pt的面心立方晶格结构,晶格参数都小于Pt/C催化剂;计算表明Pt-Ru-W/C粒径较小,为6.5nm左右;Pt-Ru-W/C电化学活性比表面积小于Pt-Ru/C催化剂,但由于W的助催化作用使Pt-Ru-W/C对乙醇的电催化活性和抗乙醇中间产物毒化的能力高于Pt-Ru/C催化剂。

Nd修饰的PtSn/C催化剂对乙醇的电催化氧化性能

利用浸渍还原法,以甲酸为还原剂制备了PtSnNd/C和PtSn/C纳米催化剂。XRD测量了催化剂的粒径和晶格参数,循环伏安法和计时电流法测试了催化剂对乙醇的催化氧化性能。结果表明,添加Nd可以明显提高PtSn/C催化剂对乙醇的电催化氧化活性,峰电流密度增大了86%。

微乳液法制备的PtSn/C催化剂对乙醇的电催化氧化性能

以甲酸钠为还原剂,在水/triton X-100/乙二醇/环己烷的W/O型微乳液中制备PtSn/C催化剂.采用X射线衍射(XRD)分析催化剂的结构,循环伏安法和电化学阻抗谱法测试催化剂对乙醇的催化氧化性能.结果表明,微乳法制备的PtSn/C催化剂部分合金化,与Pt/C相比,PtSn/C对乙醇的电催化氧化活性有明显提高,具有更高的抗CO中毒能力.

Pt_xSn_y/C催化剂对DEFCs中乙醇电氧化活性的研究

通过脉冲微波辅助的多元醇还原技术快速合成了不同Pt/Sn原子比、粒径小且分布窄的PtxSny/C(x∶y=2∶1,3∶2,和1∶1)催化剂,对之进行了XRD和TEM等物化表征,并采用循环伏安技术研究了不同温度下PtxSny/C对乙醇以及其氧化中间产物乙醛和乙酸的电催化活性。对于乙醇的电氧化过程,Sn的掺杂量与反应温度均会影响Pt的催化活性。低温时,贫Sn催化剂的性能较好,而在高温时,富Sn催化剂的性能更好,这归因于Sn含量可能影响催化剂表面含氧基团,晶格常数,欧姆效应等。对于乙醛的电氧化过程,在任何温度下,Pt1Sn1/C的催化活性均最高,因为Sn的存在可有效移除C2物种在Pt上的吸附,而且通过提供含氧基团能抑制催化剂毒物的形成。在乙酸的电氧化过程中,PtxSny/C催化剂上可检测到微弱电流,这表明Sn在活化C-C键,将乙酸氧化为C1化合物中能起到一定的作用。

碳载PtSn催化剂上乙醇电氧化的原位时间分辨红外光谱研究

采用调变的多元醇法制备了高分散碳载PtSn催化剂(PtSn/C),XRD测试结果表明金属粒子的平均粒径为2.2nm,略小于Pt/C催化剂,而晶格参数相对增大。通过电化学原位时间分辨红外光谱研究了乙醇在PtSn/C催化剂上的吸附和氧化过程,表明线性吸附态CO(COL)是主要的乙醇解离吸附物种,导致催化剂中毒,阻止反应继续进行;当电位增大到0.3V时,出现了乙醛和乙酸的红外吸收峰,作为乙醇解离吸附的竞争反应,乙醛和乙酸的生成有效抑制了催化剂中毒,随着电位的增大和时间的延长,生成乙酸的选择性增大;电位进一步增大至0.4V时有微弱CO2吸收峰出现,是乙醇电氧化的最终产物,主要来自于COL的氧化消耗。根据实验结果讨论了PtSn/C催化剂上乙醇的电催化氧化机理。

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。

乙醇电催化氧化

乙醇作为典型的可再生绿色环保型能源,具有易储存和携带、较高的能量密度、易生产等优点而备受关注。本文详细介绍了近年来国内外乙醇电催化氧化研究的重要进展,着重叙述了乙醇电催化氧化的反应机理,不同催化剂材料对乙醇电氧化的优缺点,进一步探讨了影响乙醇电氧化反应活性和选择性的因素,总结了提高乙醇电氧化活性和选择性的策略,最后,对其今后可能的研究方向进行了展望。