Pd及Pd-M(M=Co,Ti,Ni和Zr)納米粒子的制備及對甲酸電催化氧化性能的研究.pdf

1、在低溫燃料電池研究領域，直接甲酸燃料電池(Direct formic acid fuel cell,DFAFC)因其能量轉化率較高、污染較小、燃料儲量豐富、儲存及運輸?shù)陌踩院推渌鼉?yōu)點而具有可觀的應用價值。目前，Pt基納米級催化劑在低溫燃料電池領域引起了廣泛的研究興趣，然而其活性低、穩(wěn)定性差及成本高等問題一直是限制其商業(yè)化的關鍵因素。Pd納米級催化劑對甲酸進行催化氧化機理與Pt不同，具有很強的抗CO毒化的能力。本文將采用實驗室自行研制的

2、納米粒子束流復合沉積系統(tǒng)，通過等離子濺射惰性氣體冷凝技術制備粒徑均一且分散性較好的Pd基納米粒子催化劑，適當?shù)恼{節(jié)實驗參數(shù)（如濺射功率P及Ar氣流量等）可實現(xiàn)對納米粒子的粒徑大小及分布的調節(jié)。該方法不同于傳統(tǒng)的化學合成法，制備過程無需任何添加劑且在高真空及惰性氣氛下完成，可充分保證所制納米粒子的高純度及良好的表面清潔性。本文還通過退火處理、表面鍍C及摻入第二金屬等方法，對Pd基納米級催化劑進行改性，進一步提高Pd催化劑的性能。
　

3、　電化學測試結果表明室溫下制備的Pd納米粒子催化劑具有較好的催化活性（電化學活性面積為100.0 m2 g-1Pd，甲酸氧化峰電流密度為0.58 mA cm-2）及穩(wěn)定性。隨著基片溫度的升高，Pd納米粒子會發(fā)生團聚，組裝膜的內應力增加，從而使電化學活性面積減小，金屬利用率及催化劑穩(wěn)定性下降，但比表面活性有所提高。表而鍍C也可在一定程度上提高Pd催化劑的催化活性，但過厚的C層會使催化劑薄膜容易脫落，穩(wěn)定性下降。在Pd與其它金屬（Co，Ti