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文檔簡介
1、本文首先對直接甲醇燃料電池(DMFC)的基本原理、結(jié)構(gòu)和研究進展進行了綜述,對陽極催化劑的研究現(xiàn)狀和制備方法,進行了詳細的介紹。然后用不同方法制備了PPy-C復(fù)合載體,制備的Pt/PPy-C催化劑對甲醇氧化有較高的催化活性;探索了酒石酸還原法制備PtRu/C催化劑和以酒石酸為保護劑制備PtRu/PPy-C催化劑。
采用模板法和化學(xué)氧化聚合法得到了PPy-C載體,發(fā)現(xiàn)化學(xué)氧化聚合法制備的PPy較模板法具有更好的性能。對PPy-C
2、復(fù)合載體,采用酒石酸法制備的催化劑性能要優(yōu)于采用乙二醇法制備的催化劑。在PPy添加量為15%時,催化劑的甲醇氧化性能最好。
循環(huán)伏安曲線和計時安培曲線表征了催化劑甲醇氧化催化活性,發(fā)現(xiàn)與Pt/C催化劑相比,Pt/PPy-C催化劑提高了甲醇氧化反應(yīng)的催化活性。X-射線衍射(XRD)、透射電子顯微鏡(TEM)以及能量散射光譜(EDAX)等測試方法對催化劑進行物理表征,證實PPy的存在使鉑納米粒子分散更均勻。X射線光電子能譜(XPS
3、)證實Pt和PPy之間存在電子效應(yīng)。這種電子效應(yīng)使Pt/PPy-C催化劑具有較強抗毒化能力,提高了對甲醇的催化活性。
優(yōu)化了酒石酸還原法制備PtRu/C催化劑的制備工藝,得出反應(yīng)的最佳pH為11,反應(yīng)時間為3h。以酒石酸為保護劑,NaBH4為還原劑制備了PtRu/PPy-C催化劑,其甲醇氧化活性高于相同方法制備的PtRu/C催化劑,同時也優(yōu)于酒石酸為還原劑制備的PtRu/C催化劑。這是由于PPy的添加提高了催化劑抗CO毒化的能
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