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学科主题物理化学
直接乙醇燃料电池阳极电催化剂研究
曹雷
2009-01-09
导师孙公权
专业化学工程
授予单位中国科学院研究生院
学位硕士
英文摘要直接乙醇燃料电池(DEFC)因其能量密度高,燃料来源可再生而广受关注。然而乙醇电氧化机理复杂,完全氧化需要断裂分子内碳碳键,因而研究高效乙醇电氧化电催化剂对DEFC的研究开发具有重要的理论价值和实际意义。 本论文基于碳载PtSn电催化剂体系,采用分别制备SnO2胶体和Pt胶体,共混沉积得到Ptx(SnO2)y/C(贵金属质量载量20%)催化剂。TEM、XRD、电化学和DEFC单池测试结果表明Ptx(SnO2)y/C催化剂中存在明显的Pt和SnO2晶相特征峰,催化剂中的Pt与SnO2处于共混状态。处于Pt与SnOx的相邻区域的SnO2对Pt催化氧化乙醇具有一定的促进作用,随着催化剂中SnO2的比例增加,Ptx(SnO2)y/C的乙醇氧化电催化活性先提高后降低,当Pt与SnO2投料比为2:1时,Pt2(SnO2)1/C作为阳极的DEFC单池性能达到90mW/cm2(90 oC)。 采用乙二醇保护的硼氢化钠还原法制备了分散良好的Pt/C,Pt3Sn/C,Pt3SnIr0.5/C,Ir/C和Ir3Sn/C催化剂。TEM,XRD,电化学等结果表明制备Sn的引入使得Pt和Ir晶格扩张;Pt3Sn/C中加入少量Ir,即可对Pt的乙醇催化氧化活性有良好的促进作用:Pt3SnIr0.5/C的乙醇氧化峰电流比Pt3Sn/C提高了1倍。Ir对PtSn/C催化剂活性的促进作用来源于其本身在低电势区间更优异的电催化氧化乙醇活性。在Ir表面,OHads比在Pt表面更易解离,参与到乙醇氧化中,使得主产物之一乙醛在低电势区间即可生成
语种中文
文献类型学位论文
条目标识符http://cas-ir.dicp.ac.cn/handle/321008/114959
专题中国科学院大连化学物理研究所
推荐引用方式
GB/T 7714
曹雷. 直接乙醇燃料电池阳极电催化剂研究[D]. 中国科学院研究生院,2009.
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