碳納米管負(fù)載金屬及金屬氧化物催化劑的制備及其電化學(xué)表征.pdf

1、直接甲醇燃料電池(DMFC)作為最具潛力的下一代能量轉(zhuǎn)換裝置，受到人們廣泛關(guān)注，但是由于DMFC陰極與陽極催化劑高昂的價格以及長期穩(wěn)定性限制其了商業(yè)化的道路。本文通過離子液體與交聯(lián)劑共聚包覆與氯化血紅素修飾碳納米管來制備分散更均勻，粒徑更小的Pt納米顆粒來提高其利用率，以達(dá)到降低Pt使用量的目的，并探索了非貴金屬陰極催化劑的制備。主要工作如下:
　　1、將鉑納米顆粒負(fù)載到離子液體與二乙烯基苯非共價包覆的碳納米管上，且包覆層厚度可控

2、。通過X射線衍射儀(XRD)、透射電子顯微鏡(TEM)對催化劑進(jìn)行了物理表征，Pt納米顆粒均勻分散在改性后碳納米管表面，平均粒徑為3.3nm。循環(huán)伏安測試表明Pt/PIL-DVB-CNTs具有極高的電化學(xué)活性比面積（ECSA，67.46m2/g）以及優(yōu)異的甲醇電化學(xué)催化能力，甲醇氧化峰電流密度達(dá)到了425.0mA·mg-1。
　　2、將氯化血紅素非共價吸附在碳納米管表面，并將其作為催化劑的載體，負(fù)載Pt納米顆粒制備Pt/Heme-

3、CNTs催化劑。通過拉曼光譜對碳納米管改性前后結(jié)構(gòu)的變化進(jìn)行表征，并通過透射電子顯微鏡(TEM)對改性碳納米管表面Pt納米顆粒進(jìn)行觀察。對催化劑進(jìn)行甲醇電催化氧化以及氧電催化還原測試，結(jié)果表明Pt/Heme-CNTs催化劑具有比Pt/OCNTs更優(yōu)異的甲醇電催化氧化能力，同時也具有比商業(yè)化Pt/C更優(yōu)異的氧電催化還原性能。
　　3、采用一鍋法的方法，將硝酸鈰胺作為苯胺的氧化劑以及二氧化鈰的金屬前驅(qū)體，制備出二氧化鈰包覆的氮摻雜碳納