不同组成Pt-Ag/C纳米合金催化剂的制备工艺研究(2)
2.4.1X射线衍射（XRD） 16
2.4.2TEM 17
2.5电极电化学性能测试 17
2.5.1 循环伏安扫描法 17
3实验结果 18
3.1 催化剂的结构表征 18
3.2 TEM表征 20
3.3 不同还原时间对Pt-Ag/C催化性能影响 21
3.3.1 不同还原时间Pt-Ag合金在酸性条件下的电催化性能 21
3.3.2 不同还原时间 Pt-Ag合金在碱性性条件下的电催化性能 23
3.4 温度对Pt-Ag合金催化性能的影响 25
4 结论 27
致谢 28
参考文献 29
1 绪论
1.1 引言
燃料电池是一种直接将化学能转化为电能的装置，由于它不受卡诺循环的限制，所以它具有更高的能量转换效率。直接 NaBH4 / H2O2燃料电池(DBHFC)作为碱性燃料电池研究新方向，因其具有转换效率高、清洁无污染、高的质量比能量以及原料易于储存和运输，能应用于水下、太空等一些特殊环境等优点而备受关注。传统的在陆地上使用的燃料电池通常以空气中的氧气为氧化剂。在无空气环境下(水下和太空)工作的燃料电池，则常采用液态氧或压缩氧气，这两种氧的携带存储方式，一方面增加了电池系统的复杂性，另一方面存在着安全隐患。[1]以H202 为氧化剂的燃料电池，由于H202 自身及其电还原反应所具有的优势，可以克服无氧环境带来的诸多不便，已得到广泛关注。其中研究较多的主要包括金属- H202 半燃料电池、直接醇类- H202 燃料电池、硼氢化物- H202燃料电池等。阴极H202 电还原反应速率的高低直接决定了电池性能的优劣。有关H202 电还原催化剂的研究已成为热点。其中性能最优的仍是贵金属类催化剂。为节约成本，提高贵金属利用率，通常将贵金属纳米粒子分散在担载体上。电催化剂对载体的要求为：① 高导电率，保证在电化学反应中电子的传递；② 高比表面积，保证纳米活性组分能在其表面充分分散；③ 多孔结构，适宜燃料及电解质溶液的流动扩散。氧化锡锑（ATO）具有类似金属的良好导电性、化学稳定性及较好的考察了Pt/ATO 及Pt 黑催化剂对氧还原的催化性能，结果表明，ATO 的加入阻碍了Pt 粒子的团聚，提高了其催化活性。Lee 等研究了不同Pt 含量的Pt/ATO 催化剂对乙醇氧化的催化活性。Pan 等考Pt/ATO/C 复合体催化剂对甲醇氧化的催化性能。本文以氧化锡锑为担载体，采用化学还原法制备了Pd/ATO 和Pd/C 催化剂，比较了2 种催化剂对H202 电还原反应的催化性能，考察了ATO 对Pd催化剂性能的提升作用。[2]
虽然目前商品化的燃料电池中H202电还原阴极催化剂仍然以贵金属类为主，这是因为贵金属类催化剂的催化性能较高，但是贵金属类催化剂的价格较高，资源相对匮乏，且在H202的阴极电还原催化的过程中也造成H202分解，故大大降低了H202的利用率，且产生的O2对电池的安全性能也有一定的影响。所以对贵金属与非贵金属合金催化剂的研究成为了一个必然的趋势，以用来减少贵金属作为催化剂的用量。
下一篇：乙醇沉淀法茶叶多糖提取方法探讨