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Pd/MWCNT的合成及其对甲酸电化学氧化的催化性能

吴嵩 , 刘宾虹 , 杨俊强 , 刘芙

材料科学与工程学报

以多壁碳纳米管(MWCNT)为载体,用简单的液相还原法制备了金属载量为10%的碳载Pd催化剂(Pd/MWCNT).X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)分析结果显示Pd粒子结晶度较低,分布均匀,平均粒径为2.4nm,小于两种商业10%Pd/C催化剂.循环伏安测试结果表明Pd/MWCNT对甲酸氧化的催化活性最好,相同条件下甲酸氧化峰电流最大.极化曲线显示Pd/MWCNT电极的极化过电位和50mA/cm~2下恒电流放电90分钟后的过电位都明显小于其他两种商业Pd/C催化剂,表明Pd/MWCNT催化剂对甲酸电化学氧化具有较好的催化活性和催化稳定性.

关键词: 甲酸 , 直接甲酸燃料电池 , 碳载钯催化剂 , 多壁碳纳米管

磷钨酸对甲酸在碳载Pt催化剂上电氧化的促进作用

杨改秀 , 邓玲娟 , 唐亚文 , 陆天虹

应用化学 doi:10.3969/j.issn.1000-0518.2009.12.020

用X射线能谱(EDS)、X射线衍射(XRD)和电化学等测试技术研究了电解液中的磷钨酸(PWA)对甲酸在碳载Pt(Pt/C)催化剂电极上氧化的促进作用. 结果表明,PWA不但能提高甲酸在Pt/C催化剂电极上氧化的电催化活性,而且也能提高其电催化稳定性. 这种促进作用与电解液中PWA的浓度有关,当电解液中PWA的质量浓度为0.10 g/L时,这种促进作用最佳. 这主要是由于电解液中PWA质量浓度>0.10 g/L时,吸附到电极表面的PWA的量太多,占据了Pt/C催化剂电极中Pt表面的部分活性位点,从而降低了催化剂的电催化性能.

关键词: 直接甲酸燃料电池 , 碳载铂催化剂 , 磷钨酸 , 促进作用

金/碳化钨-活性炭催化剂对氧还原的电催化性能和抗甲酸能力

杨倩 , 季芸 , 沈莉萍 , 陆天虹

应用化学 doi:10.3724/SP.J.1095.2013.30147

通过聚乙烯醇(PVA)保护法制备了Valcan XC-72活性炭(XC)载Au(Au/XC)及碳化钨(WC)和XC载Au(Au/WC-XC)催化剂,并研究了它们对氧还原的电催化性能和抗甲酸的能力.发现Au/WC-XC催化剂对氧还原的电催化性能远高于Au/XC催化剂,而且甲酸的存在未使Au/WC-XC催化剂对氧还原的电催化性能产生影响,说明Au/WC-XC催化剂有很好的抗甲酸能力.表明Au/WC-XC催化剂适合作为直接甲酸燃料电池的阴极催化剂.

关键词: 直接甲酸燃料电池 , 碳载金催化剂 , 碳化钨 , 抗甲酸能力

浸渍法制备硅钨酸修饰的炭载钯催化剂电催化甲酸氧化

王秀艳 , 赵雪萍 , 马树华

应用化学 doi:10.3724/SP.J.1095.2013.30158

用浸渍的方法制备了硅钨酸(SiWA)修饰的炭载Pd (Pd/C-SiWA)催化剂.计时电流曲线研究表明,在Pd/C和Pd/C-SiWA催化剂电极上,3000 s时的电流密度分别为0.013和0.082 A/mg,分别为10 s时电流密度的2.5%和14.1%.结果表明,Pd/C-SiWA催化剂对甲酸氧化的电催化稳定性要远远优于Pd/C催化剂.这是因为Pd/C催化剂上SiWA的修饰抑制了甲酸的自分解,从而减小了CO的毒化作用,改进了Pd/C催化剂对甲酸氧化的电催化和稳定性.

关键词: 直接甲酸燃料电池 , 炭载钯催化剂 , 硅钨酸修饰 , 甲酸氧化 , 甲酸分解

SnO2纳米棒负载Pd-Sb催化甲酸电氧化

何乌日嘎木拉 , 李宏霞 , 石乐乐 , 陆航 , 张益佳 , 孙丽美

贵金属

采用溶剂热法制备了SnO2纳米棒载体,用溶剂热还原法制备了Pd/SnO2催化剂和不同Pd/Sb原子数比的系列PdSb/SnO2复合催化剂.用XRD、SEM、TEM、EDS等手段对样品进行分析表征,并以循环伏安法对比评价催化剂对甲酸的电催化氧化性能.表征结果表明,制备所得SnO2纳米棒载体为针状,大小均匀,平均直径为100 nm;负载所得催化剂中活性粒子大小约为13.5 nm,掺杂Sb后,粒径约为9.5 nm.电催化氧化性能对比结果表明,Pd/Sb原子数比为4:1的Pd4Sb/SnO2复合催化剂对甲酸的氧化具有较好的催化能力,当E=0.25 V(vs SCE)时,Pd4Sb/SnO2上甲酸氧化的峰电流密度达到25 mA/cm2,远远高于Pd/SnO2催化剂.

关键词: 催化化学 , 直接甲酸燃料电池 , SnO2纳米棒 , ,

掺杂Fe元素对Pd/C催化剂性能的影响

江红 , 冯兰英 , 朱红 , 郭志军 , 张新卫

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2008.00847

用Fe作为掺杂元素, 以活性炭为载体, 通过浸渍还原方法制备了Pd:Fe原子比分别为1:1、2:1、1:2的Pd-Fe/C催化剂.采用TEM和XRD技术对合金催化剂的物理性质进行了测试. 结果表明, 获得的Pd-Fe/C催化剂合金粒子在载体上分布均匀, 粒径<5nm,Fe的掺杂量对Pd/C催化剂晶体结构有很大影响, 通过电化学性能测试比较, 分析了三个不同比例的Pd-Fe/C催化剂和Pd/C催化剂对氢和甲酸的电催化氧化性能. 结果得出:在相同的峰值电位下, 几种催化剂的电流密度大小顺序为: Pd-Fe/C(1:1)>Pd-Fe/C(2:1)>Pd/C>Pd-Fe/C(1:2). 结果表明, 适量掺杂Fe提高了Pd/C催化剂的催化性能, 且Pd:Fe原子比为1:1时催化性能最好.

关键词: 直接甲酸燃料电池 , Pd-Fe/C catalyst , electrochemical catalysis

不同表面修饰石墨烯载Pd催化剂对甲酸氧化的电催化性能

卫华 , 鲁振江 , 包淑娟 , 季辰辰 , 蔡长君 , 杨帆

应用化学 doi:10.3724/SP.J.1095.2013.30023

采用对氨基苯磺酸对氧化石墨烯(GO)进行表面功能化,进而负载贵金属Pd,解决了Pd团聚和不易在载体表面负载的问题,从而提高了Pd基催化剂对于甲酸的催化能力.实验研究了相同实验条件下,Pd在氧化石墨烯、还原石墨烯(RGO)和磺化处理的石墨烯(SGO)表面的分散和负载量以及得到的复合催化剂的催化性能.实验结果表明,SGO更容易负载贵金属,得到的催化剂对O2气的电催化还原能力优于Pd/GO和Pd/RGO,此外Pd/SGO催化剂对CO的耐受力也明显提升,这可能是苯环上的π-π键和—SO3H的范德华力协同作用更有利于Pd的固定与分散.对Pd/SGO催化氧还原的机理也进行了分析,该氧还原为2电子反应过程.

关键词: 直接甲酸燃料电池 , 氧化石墨烯 , 官能团化

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