分散鉑修飾聚苯胺電極的制備及其催化性能研究.pdf

1、直接甲醇燃料電池(DMFC)是近年來新開發(fā)的一類燃料電池，但是由于甲醇的電催化劑--鉑--存在價(jià)格昂貴、在催化過程中容易被毒化等問題，限制了直接甲醇燃料電池的實(shí)際應(yīng)用，開發(fā)高性能的甲醇電催化劑已成為甲醇燃料電池的研究重點(diǎn)。
　　 實(shí)驗(yàn)研究表明，導(dǎo)電聚合物聚苯胺(PANi)具有比表面積高、環(huán)境穩(wěn)定性良好以及導(dǎo)電率高等特征，將其作為載體材料，沉積、分散具有催化活性的Pt金屬，制備出的分散鉑修飾聚苯胺復(fù)合電極(Pt-PANi/Pt)，

2、對甲醇、甲酸、乙醇等有機(jī)小分子呈現(xiàn)了很高的電催化活性。本實(shí)驗(yàn)主要研究了甲醇在Pt-PANi/Pt電極上的氧化行為以及影響Pt-PANi/Pt催化活性的制備因素。
　　 實(shí)驗(yàn)利用循環(huán)伏安法(CV)、交流阻抗(EIS)等表征手段，通過與鉑電極(Pt)、分散鉑電極(Pt/Pt)對甲醇的氧化行為相比較，研究了Pt-PANi/Pt電極對甲醇的氧化過程，探討了Pt-PANi/Pt電極催化活性高于Pt電極與Pt/Pt電極的原因。
　　

3、 Pt-PANi/Pt電極的制備方法和工藝條件是影響其催化活性的重要因素。本論文從聚苯胺和沉積鉑的制備方法兩方面入手，結(jié)合循環(huán)伏安法(CV)，交流阻抗(EIS)，掃描電鏡法(SEM)方法，研究了不同實(shí)驗(yàn)條件下所得的Pt-PANi/Pt復(fù)合電極的甲醇催化活性。實(shí)驗(yàn)得到了如下結(jié)論：
　　 聚苯胺的表面形貌與厚度是影響Pt-PANi/Pt電極催化活性的重要因素。采用循環(huán)伏安法在硝酸溶液中制備的納米纖維狀聚苯胺更適合作為復(fù)合電極的載體使

4、用；當(dāng)聚苯胺的厚度≤3.2μm時(shí)，增加Pt-PANi/Pt復(fù)合電極中聚苯胺的厚度，即可在不增加鉑金屬用量的前提下，提高電極對甲醇的催化活性。
　　 Pt-PANi/Pt電極中制備分散Pt微粒采用的電沉積方法不同，會導(dǎo)致鉑的生長方式不同，從而造成復(fù)合電極催化活性的差異。采用脈沖電位法通過縮短脈沖沉積時(shí)間的方法，能夠使鉑微粒數(shù)目增多分布均勻，有效提高鉑的催化表面積，制備的Pt-PANi/pt復(fù)合電極顯示出了較好的催化活性，此方法優(yōu)于