浸渍还原法制备Pd基二元纳米合金催化剂的工艺研究(2)
3.2.3 Pd20%-Ni20%/C与Ni20%-Pd20%/C催化剂的性能比较 19
3.2.4 碳粉负载不同组成的铂镍合金催化剂的X-射线衍射（XRD）分析 21
3.3 Pd的还原时间对催化性能的影响 22
3.3.1 X-射线衍射（XRD）分析 22
3.3.2循环伏安测试（CV） 23
3.4 NaOH浓度对催化性能的影响 24
3.5 H2O2浓度对催化性能的影响 25
3.5.1 循环伏安测试（CV） 25
3.5.2线性扫描伏安测试（LSV） 26
3.5.3 i-t曲线 27
3.6 温度对催化性能的影响 28
3.6.1循环伏安测试（CV） 28
3.6.2 i-t曲线 29
4 结论 31
致谢 33
参考文献 34
1 绪论
1.1 燃料电池的概述
燃料电池（Fuel cell）[1]是一种不经过燃烧直接以电化学反应方式将富氢燃料的化学能转化为电能的发电装置，其工作原理与一般的电池的工作原理相似，一般由电子导电的阴极、阳极以及离子导电的电解质构成。当外部不断地输送燃料和氧化剂时，燃料氧化所释放的能量就源源不断地转化为电能与热能。燃料电池与传统的的水力发电、火力发电以及核能发电等方式相比，具有无可比拟的优势。
我国科学工作者在燃料电池基础研究和单项技术方面取得不少的进展，积累了一定的经验。但是，由于多年以来在燃料电池研究方面投入资金数量较少，从燃料电池技术的整体水平来看，与发达国家尚有较大的差距。
1.2 燃料电池的发展
1.3 DBHFC阴极催化剂
因为H202较O2的还原具有更低的活化能，并且为液体，比气体的O2有更高的能量密度，也便于添加、运输和储存，并且H202的价格比较便宜，所以越来越多的研究者开始研制以H202为氧化剂的燃料电池。研究的核心问题开始是作为H202电还原的催化剂。
1.3.1 DBHFC阴极催化剂的研究现状
近几年来世界各国研究者展开了对DBHFC的研究，并在短短的几年时间里取得了令人可喜的成绩。但是DBHFC仍处于起步阶段，仍然面临着许多的问题。例如BH4-离子在阳极水解析氢和BH4-离子穿透引起的阴极催化剂性能衰退等问题，如何解决这些问题将成为以后的研究重点。现在的DBHFC大多是用贵金属作为催化剂，用Nation膜作离子交换膜，而且成本较高，怎样降低DBHFC的生产成本将成为DBHFC市场化的关键性因素。尽管现在发展DBHFC面临着许多的问题，但面对能源短缺和环境污染等问题时，高效环保的DBHFC依然有诱人的前景和广阔的市场空间。
1.3.2 DBHFC阴极催化剂的种类
对催化剂的研究较多的集中于以下5类：过渡金属氧化物、金属杂环化合物、贵金属、酶和非贵金属氧化物[2]。
(1) 贵金属催化剂
早在20世纪80年代初就有人研究了铂对H202还原的催化作用，但在铂的表面，H202大量分解。与铂相比，Au对H202还原的催化活性更强，而且H202在Au表面分解较少。在贵金属催化剂中，钯具有最好的催化性能，但是H202在钯表面的自分解也很严重。和Au相比，Pd的催化活性更高，但同时也加速了H202自分解。曹殿学等[4]对H202在Pd表面的还原机理进行了研究，控制H202浓度在0.05 mol/L以下，其自分解明显减小。H202在Pd表面的还原机理是，控制H202浓度在很低的浓度下，这样它的自分解会明显减小。银也是被研究较早的H202还原催化剂，成本比较低，但是催化活性不如其它的贵金属，而且对H202自分解的催化作用更加明显。