王秀瑜
,
张敬畅
,
朱红
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(10)60163-5
以TiO2包覆的多壁碳纳米管(CNT@TiO2)为载体,Pt和Au为活性物质,采用沉积紫外光催化还原法制备出高活性的甲醇阳极电催化剂Pt-Au/CNT@TiO2,并采用X射线衍射、透射电镜和X射线光电子能谱对催化剂样品的物化特征进行表征.催化剂的抗毒性能用循环伏安和交流阻抗测试来表征.结果表明,粒径为2～3nm的Pt-Au纳米粒子均匀的分散在CNT@TiO2载体上.与普通化学还原方法制备的Pt-Au/CNT电催化剂相比,Pt-Au/CNT@TiO2催化剂表现出更高的抗毒性.这是因为:(1)Pt-Au合金和TiO2的相互作用使Pt-Au合金的电子密度增加,Pt-Au电子密度的增加会传递部分电子到CO的反键轨道上,从而削弱碳氧键,最终促使过氧化电位降低;(2)高价态的钛离子分解水分子从而形成吸附态的OHad物种,此物种与吸附在Pt表面的CO反应最终生成CO2.
关键词:
铂
,
金
,
二氧化钛
,
碳纳米管
,
电催化剂
,
直接甲醇燃料电池
刘影
,
赵红
,
闫世友
,
齐静
,
孙公权
催化学报
以NaBH4为还原剂,采用共还原法和分步还原法制备了粒径分布均匀的Pd/C和Pd-Co/C电催化剂.X射线衍射、透射电镜、电化学循环伏安和旋转厕盘电极等表征结果表明,与Pd/C电催化剂相比,两种方法制备的Pd-Co/C电催化剂的晶格常数明显缩小,其中分步还原法制备的电催化剂不仅具有良好的氧还原活性,而且表现了良好的耐甲醇性能.
关键词:
钯
,
钴
,
碳载催化剂
,
电催化剂
,
氧还原反应
,
直接甲醇燃料电池
马扬
,
王忠德
,
郝晓刚
,
张忠林
,
刘世斌
,
马国章
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2014.01.029
采用循环伏安法在碳纳米管(CNTs)修饰的玻碳电极上合成聚中性红(PNR)/铁氰化镍(NiHCF)颗粒,并分别采用扫描电镜(SEM)、傅里叶红外(FT-IR)、循环伏安法(CV)和计时安培电流法(CA)等方法考察了复合膜的微观形貌、结构和电化学催化性能.结果表明,复合膜为三维多孔有序的网络状结构,PNR和 NiHCF 以纳米颗粒形式存在并沿 CNTs 均匀分布.PNR/NiHCF/CNTs 复合膜对过氧化氢(H 2 O 2)表现出了优异的电催化性能并显示出了良好的协同效应.该复合膜电极对 H 2 O 2的催化还原电流与其浓度在6．25×10-6~3×10-3之间呈良好的线性关系,线性相关系数 R ＝0．9989,检出限为1×10-7 mol/L,同时具有较高的灵敏度1455．9 mA??L/(mol??cm2),并且复合膜有良好的稳定性和重现性,可实际应用于H 2 O 2传感器.
关键词:
聚中性红
,
铁氰化镍
,
碳纳米管
,
复合膜
,
电化学催化
,
过氧化氢
陈四国
,
薛云
,
张文贵
,
李莉
,
丁炜
,
齐学强
,
魏子栋
表面技术
目的：制备一种具有高稳定性和高催化活性的Pt/C@PANI“核/壳”结构催化剂。方法利用原位化学氧化聚合法制备聚苯胺修饰Pt/C@PANI“核/壳”结构催化剂,采用循环伏安加速寿命实验,结合电化学活性表面积、氧还原活性、X-射线光电子能谱和透射电镜,考察所制备催化剂的活性和稳定性,通过密度泛函理论探究PANI增强Pt/C催化剂活性和稳定性的量子化学本质原因。结果电化学测试表明,Pt/C@PANI催化剂的催化活性与聚苯胺包覆层含量和厚度密切相关,Pt/C@PANI(30%)催化剂具有最好的催化活性,其质量比活性和比表面比活性分别为商业化Pt/C催化剂的1.6和1.8倍。加速寿命实验表明,Pt/C@PANI(30%)催化剂具有很好的稳定性,经过1500圈CV扫描后,其电化学活性表面积仅下降了30%,而商业化Pt/C催化剂降低了83%。理论计算表明,PANI将电子转移给载体C,导致自身空穴增加,PANI部分氧化,导电性增强；PANI的存在使Pt/C@PANI体系的HOMO能级升高,减小了与氧气分子LUMO能级的差异,有利于电子从催化剂HOMO转移到氧分子的LUMO轨道,使得氧容易得到电子；PANI吸附后,Pt原子d带中心显著降低,利于中间物种的脱附,催化活性更高。结论 PANI包覆层抑制了Pt纳米粒子在载体表面的迁移、团聚长大和溶解/再沉积,有效地解决了Pt/C催化剂的Ostwald肿大,催化剂的活性和稳定性得到显著提升。
关键词:
燃料电池
,
氧还原反应
,
电催化剂
,
稳定性
,
聚苯胺
唐水花
,
孙公权
,
齐静
,
孙世国
,
郭军松
,
辛勤
,
Geir Martin HAARBERG
催化学报
doi:10.3724/SP.J.1088.2010.90525
电催化反应过程涉及固、液、气传输以及电子和质子传导,为确保反应的顺利进行和提高催化剂中贵金属的利用率及延长催化剂的寿命,理想的电催化剂载体必须同时具备高比表面积、导电性好、合适的孔结构、耐腐蚀以及合适的表面基团等.为此,碳载体的改性工作受到关注,常用的方法是通过酸、碱、氧化和高分子等手段改变载体的结构和表面性质,以期接近理想电催化剂载体的要求:同时在开发新型碳载体方面做了更大量的工作.本文简要评述了商品炭载体如碳黑Vulcan XC-72R以及其它的乙炔黑、黑珍珠.2000、PrintexXE-2和Ketjen Black EC等碳材料在直接醇燃料电池中的应用,但对纳米碳纤维、碳纳米管、有序多孔碳、中间相碳小球、碳纳米角、碳纳米卷和碳气凝胶等新型碳载体则进行了较全面的评述.与商品碳载体相比,新型碳载体在一定程度上都表现出比XC-72R更优的性能,这主要是因为新型碳材料具有特殊的结构、更高的结晶性能(导电性)和更好的传质能力.
关键词:
直接醇类燃料电池:电催化剂
,
碳纤维
,
碳纳米管
,
有序多孔碳
,
碳纳米卷
,
碳纳米角
张治安
,
周耿
,
彭彬
,
卢海
,
贾明
,
赖延清
,
李劼
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2013.12751
采用沉淀法合成了不同钴锰含量的碳纳米管(CNTs)/钴锰氧化物纳米复合材料.利用XRD、SEM、TEM、BET和FT-IR等方法对材料进行了表征,考察了不同复合材料对锂空气电池放电及充电过程的影响,同时对循环性能进行了研究.结果表明:钻锰比例为4∶0与0∶4时,产物为CNTs/Co3O4与CNTs/Mn3O4,钴锰比例为3∶1、2∶2、1∶3时,产物为CNTs/(Co,Mn)(Co,Mn)2O4.产物具有良好的分散性能,氧化物负载在碳管表面,其中CNTs/Mn3O4的分散性能最好.随着锰含量的增加,电池的放电性能提高,CNTs/Mn3O4的放电电压达到2.92 V.随着钴含量的增加,电池的充电性能提高,充电电压最低为3.80 V.钴锰比为3∶1时的产物充放电过电势(△ V)仅为1.05 V,5次循环后依然保持着良好的放电性能.
关键词:
锂空气电池
,
氧化锰
,
氧化钴
,
钴锰氧化物
,
催化剂
,
极化
