石墨烯擔(dān)載直接甲醇燃料電池Pt基二元催化劑的制備和表征.pdf

1、直接甲醇燃料電池（DMFC）以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能量密度高和環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)而廣受關(guān)注，然而目前Pt基催化劑的催化效率低、穩(wěn)定性差等問題制約著DMFC的商業(yè)化，因此如何設(shè)計(jì)和制備高效能的催化劑是提高電池性能關(guān)鍵因素之一。本論文基于石墨烯材料制備了兩種新型的Pt基二元催化劑，并對(duì)其催化性能和穩(wěn)定性進(jìn)行了細(xì)致的研究。
　　以石墨烯為載體，以 Ni2 P為修飾成分，使用微波輔助法制備了新型Pt-Ni2P/G催化劑，并與之對(duì)比制備了Pt/G催化劑

2、。通過XRD、TEM、XPS等物理方法對(duì)其進(jìn)行了結(jié)構(gòu)和形貌測(cè)試，發(fā)現(xiàn)Pt-Ni2 P/G催化劑的粒徑變小、分散性更好，Ni2 P、Pt和石墨烯之間發(fā)生了電子轉(zhuǎn)移，改變了Pt的電子云結(jié)構(gòu)。通過循環(huán)伏安、CO溶出、計(jì)時(shí)電流測(cè)試等電化學(xué)方法對(duì)其進(jìn)行了電催化能力測(cè)試，結(jié)果表明，Pt-Ni2 P/G有更大電化學(xué)活性面積，其甲醇氧化峰值電流為21.84 mA cm-2，高于P/G的16.28 mA cm-2，因而具有更高的催化活性和更優(yōu)異的抗中毒能

3、力。
　　為探索不同二元成分對(duì)催化劑性能的影響，以石墨烯為載體，以 MnO2為修飾成分，制備了Pt-MnO2/rGO（PMG）催化劑。為進(jìn)一步提升催化劑性能，以低碳糖衍生物 L-抗壞血酸（C6H8O6）為碳源在MnO2表面進(jìn)行原位包覆，制備了新型Pt-MnO2/rGO-L催化劑（PMGL），增強(qiáng)了Pt、MnO2和石墨烯之間的相互作用。測(cè)試結(jié)果表明：在穩(wěn)定性分析中，PMGL、PMG、PG三種催化劑的電流密度大小分別為2.97 mA