Nafion包覆碳纳米管增强Pt/CNTs催化剂稳定性与活性研究

来源 :重庆大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xujungang
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
氢氧质子交换膜燃料电池(PEMFC)是一种将氢气和氧气反应的化学能转换为电能的装置,具有高效、无污染、低噪音等优点,是一种具有发展前途、应用范围广泛的电池。燃料电池工作者一直致力于能够将其商业化,但由于其催化剂的限制,阻碍了商业化的进程。   现阶段氢氧质子交换膜燃料电池的首选催化剂为碳载铂催化剂Pt/C,目前仍然没有发现能够有效替代Pt/C的质子交换膜燃料电池催化剂。制约着Pt/C催化发展的因素包括:Pt的价格昂贵,碳载体腐蚀和纳米Pt颗粒团聚等导致催化剂的性能衰退。本文从以上两个角度出发,制备了两种不同的催化剂,并对催化剂进行了表征,结果显示出良好的性能。   基于提高Pt/C催化剂的稳定性和催化效率,我们制备了Ni核Pt壳燃料电池催化剂,将PtNi催化剂制备在稳定的载体多壁碳纳米管上(CNTs),获得PtNi/ CNTs催化剂。通过XRD发现,PtNi催化剂具有面心立方结构,特征峰与Pt比较向高角度偏移,少量的Ni原子进入Pt的晶格时引起Pt-Pt键缩短,晶格收缩。通过电化学测试分析,结果表明催化剂具有很好的催化活性。   基于Nafion独特的物理化学性质,即,粘接作用传导质子能力,本文将Nafion直接引入到完整的多壁碳纳米管表面,在保证质子传递能力的同时,通过Nafion将Pt纳米颗粒稳定地粘接在CNTs载体表面,获得Pt/Nafion-CNTs催化剂。通过对该催化剂的形貌、结构、电化学性能表征,发现Pt/Nafion-CNTs催化剂中,金属催化剂颗粒分散度显著提高。红外、EDX、热重等对载体中的Nafion进行了分析和表征。电化学测试表明,Pt/Nafion-CNTs催化剂比传统的Pt/CNTs具有更高的催化活性和更好的稳定性。
其他文献
联烯是最简单的累积烯烃。联烯末端的四个位置有着良好的取代基装载能力,如果在联烯上引入管能团,就能调节、改变联烯的物理、化学性质,再通过改变反应条件,反应位点也可以选择性
当前,手性表面活性剂由于具有区域选择性、手性催化能力及手性识别能力,因而在手性合成、手性识别及手性拆分中的应用越来越引起人们的重视。氨基酸型表面活性剂是以氨基酸或短肽作为亲水头基,分子结构具有手性,在溶液中可以形成手性胶束、一维螺旋结构等手性自组装体,是一类重要的生物相容性表面活性剂。然而,有关其一维手性自组装体的形成特性,以及基于其手性特征制备手性纳米材料鲜见报道。本文基于丙氨酸合成了氨基酸型手
环境污染和化石燃料的消耗引起了越来越多的关注。氢气被认为是一种可取代传统燃料的理想燃料。然而,氢气作为燃料实际应用时,还有一些困难需要克服,例如:开发先进的储氢材料
重点用能单位能耗在线监测系统是对全国年用能量在10000吨标煤以上的企业按装能耗监测企业端设备,并实现企业用能主要指标数据到国家数据接收服务器的及时上传,再由平台软件
21世纪水资源正在变成一种宝贵的稀缺资源,水资源问题已不仅仅是资源问题,更成为关系到国家经济、社会可持续发展和长治久安的重大战略问题。地球上的水,尽管数量巨大,而能直接被
磁共振成像技术是现代医学中最重要的影像诊断手段之一,是继CT、B超等影像检查手段后又一新型的断层成像方法。MRI造影剂是一种成像增强对比剂,可以提高磁共振成像对比度和清