Pd-Pt%2fCNF催化剂的制备和其氧还原活性的研究.pdfVIP

3–O4 ，第十三届全国有机分子电化学及工业学术会议论文摘要 Pd-Pt/CNF 催化剂的制备及其氧还原活性的研究 钟仁升，钮东方，张新胜 （华东理工大学化学工程联合国家重点实验室，上海200237） 燃料电池作为一种可持续性能源，由于其能量密度高、环境友好、燃料在运输、储存和 [1,2] 使用时安全性好等特点，近年来受到了广泛关注，具有极其广阔的应用前景 。贵金属Pt 仍然是目前燃料电池阴极氧还原反应最好的催化剂，但是Pt 高昂的价格和较低的储量很大 程度地限制燃料电池应用。为了解决上述问题，研究者们主要提出了两条措施。其一，就是 将Pt 和其它一种或几种金属制成合金来提高氧还原反应的动力学速度，而且还可以降低Pt [3,4] 的用量 ；其二，是利用不同的催化剂载体来负载Pt 纳米粒子，提高Pt 的利用率。 纳米碳纤维由于它们独特的电子、机械和结构特性，被认为是提高Pt 催化剂催化活性 的很好的载体选择。Pd 能很好的进入Pt 的晶格中，不影响Pt 的活性，同时，Pd 在酸性溶 [5] 液中的稳定性可与Pt 媲美 ，因此，Pd 、Pt 合金成为燃料电池催化剂的研究热点。 本文采用乙二醇还原法，制备了不同组成的 PdPt/CNF 纳米粒子催化剂，根据 Pd 、Pt 的摩尔比值分别记为Pt/CNF、PdPt /CNF 、PdPt /CNF 、PdPt/CNF、PdPt /CNF ，PdPt 总负 3 2 1/2 载量为20% 。X 射线衍射和能谱仪结果显示Pd 、Pt 能良好的负载在CNF 表面，这些催化剂 都具有较小的粒径，分别为 3.9nm、5.1nm、3.1nm、5.8nm、6.8nm，且Pd 和Pt 之间是形 成了无序的合金结构。RDE 结果表明，制备的合金催化剂随着铂含量的增加，氧还原催化活 性依次增强，但含Pt 量较多的PdPt /CNF 例外。当Pt ：Pd=2 ：1 时，催化剂具有较好的氧 3 还原催化性能，可归因于合适的Pt-Pd 原子比、有利的原子间距和合金化程度的改变。 关键词：催化剂；碳纳米纤维，Pd-Pt 合金，氧还原 Fig. 1. XRD paterns of Pt/CNF, PdPt /CNF, PdPt /CNF, PdPt/CNF, PdPt /CNF catalysts. 3 2 1/2 2 3–O4 ，第十三届全国有机分子电化学及工业学术会议论文摘要 Fig.2. ORR polarization curves for PdPt/CNF/GC electrodes in oxygen saturated 0.5 M H SO , at a scan rate of 10 2 4 mV s-1 in the cathodic direction at a rotation speed of 1600 rpm. E 参考文献（References ） [1]Gong K, Chakrabarti S, Dai L. Electrochemistry at carbon nanotube electrodes: is the