燃料电池p基三元催化剂的制备及性能研究.pdfVIP

摘要 燃料电池由于能量转换效率高及对环境污染少等优点，正日益受到人们的关注。催 化剂做为燃料电池的关键组件之_，其活性较低价格偏高的特点限制了燃料电池商业化 的进程，因此，如何提高催化剂的电催化性能并降低成本是一个很重要的研究课题。一 般从两个方面来提高催化剂的活性，一是制备成n基合金催化剂，二是改进催化剂的制 备方法。本文先综述了燃料电池的开发背景、分类及特点，然后简要介绍了质子交换膜 燃料电池的工作原理及其组件，重点介绍了近年来催化剂及其制备方法的研究进展。 本文首先优化了近几年比较热门的微波法的制备方法，通过考察前驱体的加入顺 序、反应溶液的pH值、微波时间等因素对催化剂电催化性能的影响，得出了制各PtAuM／C 三元合金催化剂的最优制备工艺。采用优化了制备条件的微波法制备了PtAuSn／C、 形貌及电催化性能进行了充分的分析研究，并与商业化的Pt／C催化剂进行了对比。结果 表明，交替微波加热法具有快速、简单、均匀、高效的特点，所制得的催化剂均具有较 小的颗粒尺寸和较小的尺寸分布，催化剂在活性碳载体上分散的比较均匀，具有比较高 的电化学活性面积；初步电化学测试表明，交替微波加热法制各的P认uM／C三元合金催 化剂电催化性能优于商业化的Pt／C催化剂。同时，本文对用交替微波加热法制备的几种 P认uM／C三元合金催化剂以及商业化的Pt／C催化剂进行了电化学性能比较。结果表明， 的Pt／C催化剂。在0．5mol／LH2S04和0．5mol／L 学性能测试时，PtAuSn／C表现出了最好的电化学催化性能。 关键词：燃料电池，Pt基合金催化剂，交替微波加热法，电化学性能 ABSTRACT Fuel deviceswitha andlow been cells，the energyconverting highefficiency emission，have moreandmoreattentionin recentdecadesdueto fuel and attracting demands，fossil high-energy depletions environmental the isoneofthe materialsforfuelcell pollutionthroughoutworld．Catalyst key technology． with to aretwo andcostreduction．In regardcatalysts，theremajor performance challenges，namely，the recent enhancethe of focusontwoactive years，to activitycatalysts，jobsmainly areas：catalystpreparation methodandacombinatorial methodfornew screening．The catalyst characteristicofffuelcellwerereviewedatfirst．Andthenintroduce history，principles，pivotaltechnique， and fieldofProton W