碳载体的预处理对Pt/C催化剂结构和性能的影响
2015-06-01张俊敏谭志龙王传军管伟明
无机化学学报 2015年1期
关键词:催化剂
张俊敏 谭志龙 王传军 毕 珺 易 伟 沈 月 管伟明 闻 明
(昆明贵金属研究所,稀贵金属综合利用新技术国家重点实验室,昆明650106)
碳载体的预处理对Pt/C催化剂结构和性能的影响
张俊敏 谭志龙 王传军 毕 珺 易 伟 沈 月 管伟明 闻 明*
(昆明贵金属研究所,稀贵金属综合利用新技术国家重点实验室,昆明650106)
采用一种新的调变多元醇制备方法,通过调节碳载体热处理条件,制备得到不同的Pt/C燃料电池催化剂。采用pH计及物理吸附仪表征碳黑表面的含氧官能团和比表面积,利用电感耦合等离子光谱、X射线衍射、透射电镜和循环伏安法分别表征催化剂的成分、物相组成、微观组织形貌和电化学性能,并与进口的Johnson Matthey(JM)Pt/C催化剂的性能进行对比。结果表明:采用调变多元醇法,以400℃热处理碳黑作载体所制备的Pt/C催化剂的电化学比表面积达到83 m2·g-1,质量电流密度为49.03 A·g-1。而进口催化剂JM 20%Pt/C的电化学比表面积为77 m2·g-1,质量电流密度仅11.13 A·g-1,自制催化剂即使Pt载量降低3wt%~4wt%,其电催化活性仍优于进口催化剂。
催化;催化剂;Pt/C;炭黑;微观结构
质子交换膜燃料电池(PEMFC)由于具有比功率与比能量高、工作温度低、室温下可快速启动和寿命长等突出优点,受到国内外研究者的关注。由于铂族催化剂中的贵金属在强酸性电解质中的高稳定性和高氧化还原催化活性,Pt/C仍是低温燃料电池广泛采用的电催化材料[1-2],因此制备均匀性和分散性优良的炭载Pt催化剂对于研究PEMFC具有重要意义。
催化剂活性组分Pt与碳载体之间……
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