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《北京化工大学》 2010年
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不锈钢基铂锡双金属电催化剂的研究

阎宏达  
【摘要】: 直接醇类燃料电池(DAFC)以有机小分子醇为燃料,由于其环保、原料可再生等优点成为研究的热点。开发出高性能的有机小分子电催化剂对于直接醇类燃料电池的应用有很重要的价值,是当今研究的重点。 实验采用脉冲电位法,在置于硫酸溶液中的不锈钢电极上电聚合导电高分子聚苯胺,将其用于Pt、Sn微粒负载,并利用循环伏安法(CV)、交流阻抗(EIS)、扫描电镜(SEM)等表征手段,研究了脉冲电位法(PPM)电化学参数对制备的聚苯膜电极的电化学性能的影响。SEM结果表明,采用脉冲电位法(PPM)制备的聚苯胺(PANi)膜电极微观上具有纳米纤维结构、且在酸性环境中稳定性好、耐腐蚀,将其作为载体材料,沉积、分散具有催化活性的Pt、Sn等金属,制备出的分散铂修饰的聚苯胺电极(Pt-PANi/SS)和铂锡共修饰的聚苯胺电极(PtSn-PANi/SS),对乙醇具有很高的电催化氧化性能。本实验研究了脉冲电位法的各个电化学参数对于制备聚苯胺膜电极电化学活性的影响,制备出高性能的聚苯胺膜电极,为Pt、Sn催化剂提供良好的载体材料。 采用脉冲电位法制备了Pt-PANi/SS电极,并利用循环伏安法(CV)、交流阻抗(EIS)、扫描电镜(SEM)等表征手段,研究脉冲电位法的各个电化学参数对电极催化氧化乙醇性能的影响。SEM结果表明采用脉冲电位法制备的Pt-PANi/SS电极,铂颗粒为球形粒子,直径在50nm左右,具有表面光滑,粒径大小匀一,分布均匀等特点,呈高分散态,可以更均匀的分布在膜层纤维上,具有相当大的比表面积。 采用脉冲电位法沉积Pt、Sn微粒制备了铂锡修饰的聚苯胺复合电极(PtSn-PANi/SS)。用循环伏安法(CV)测定电催化剂催化氧化乙醇的活性,SEM分析催化电极的表面形态,利用XRD分析催化电极表面金属微粒的结晶状况,并使用EDS测试电极表面金属粒子的物质的量比。结果证明:载Sn使得Pt、Sn形成合金固溶体;催化乙醇的活性提高;并研究了脉冲电位法的各电化学参数对载Sn后电极性能的影响,研究Pt、Sn物质的量比对PtSn-PANi/SS电极催化氧化乙醇的电活性的影响,在一定的铂载量下,Pt和Sn的物质的量的比为1:1(其中Pt量为215μg.cm-2)的PtSn-PANi/SS电极活性最高;研究温度对电极电化学活性的影响,计算出电极表观活化能为27.2 kJ mol-1。
【学位授予单位】:北京化工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TM911.4

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 朱昱;袁善美;倪红军;;异形直接乙醇燃料电池电极及其支撑体的研究[J];电源技术;2012年08期
【参考文献】
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【共引文献】
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9 汪强兵;奚正平;汤慧萍;王培;王建勇;杨保军;葛渊;;多孔材料在燃料电池中的应用[A];第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集(第6分册)[C];2010年
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【同被引文献】
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中国硕士学位论文全文数据库 前2条
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2 银铭强;异形直接甲醇燃料电池新型电极的研究[D];江苏大学;2009年
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1 倪红军;裴一;吕帅帅;马骏;汪兴兴;;圆形直接甲醇燃料电池阴极涂覆装置的设计[J];南通大学学报(自然科学版);2013年04期
【二级参考文献】
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4 刘振辉;直接醇类燃料电池阳极催化剂的研究[D];四川大学;2007年
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