鉑基石墨烯燃料電池催化劑的制備、表征及性能研究.pdf

1、質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)是一種高效、清潔、安全的新型發(fā)電方式。目前,PEMFC催化劑主要使用碳載Pt或Pt基復(fù)合型催化劑。本論文通過更換新型碳載體,添加輔助催化劑,較大的提高了PEMFC催化劑的電催化性能。通過AFM、Raman、TEM、XRD、SEM、CV等方法,對催化劑的物相組成、形貌、結(jié)構(gòu)、電化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了研究。結(jié)果表明:
　　(1)以天然石墨(SP-1)為原料,采用改進(jìn)的Hummer法制得了氧化石墨烯(GO)。通過

2、硼氫化鈉還原-冷凍干燥法制備了Pt/石墨烯催化劑樣品,對樣品在N2氣氛下進(jìn)行了熱處理。研究了熱處理前和熱處理后的樣品對酸性甲醇的電催化氧化活性及穩(wěn)定性。結(jié)果表明,Pt/石墨烯樣品對電催化氧化甲醇有較好的催化活性,經(jīng)過熱處理后樣品的催化活性有了明顯的提高,催化劑的電化學(xué)穩(wěn)定性較好。
　　(2)通過硼氫化鈉還原-冷凍干燥法制備了Ni-Pt/石墨烯催化劑樣品,改變反應(yīng)溶劑制備了Ni-Pt/石墨烯催化劑樣品。研究了不用溶劑、不同比例的Ni

3、-Pt/石墨烯樣品對甲醇的電催化氧化活性。結(jié)果表明,以水為溶劑制備的Ni-Pt/石墨烯催化劑樣品對甲醇具有較高的電催化氧化活性,優(yōu)于Pt/石墨烯催化劑的催化性能。以醇水混合溶液為溶劑制備的Ni-Pt/石墨烯催化劑樣品對甲醇的電催化氧化活性明顯高于以水為溶劑制備的樣品。
　　(3)通過硼氫化鈉還原.冷凍干燥法制備了Cu-Pt/石墨烯催化劑樣品。研究了不同比例的Cu-Pt/石墨烯樣品對甲醇的電催化氧化活性。結(jié)果表明,當(dāng)Cu與Pt的摩爾