陈　刚, 米灿根, 吕　洪, 郝传璞, 黄　宇, 宋宇琨

(1. 湖南大学材料科学与工程学院, 长沙 410082; 2. 同济大学新能源汽车工程中心, 上海 201804)



介孔TiO2载体对固体聚合物电解质水电解阳极催化剂性能的影响

陈刚1, 米灿根1, 吕洪2, 郝传璞2, 黄宇1, 宋宇琨2

(1. 湖南大学材料科学与工程学院, 长沙 410082; 2. 同济大学新能源汽车工程中心, 上海 201804)

摘要以钛酸四丁酯为原料, 采用溶剂蒸发自组装法(EISA)在不同焙烧温度下制备不同比表面积及结构的介孔TiO2载体. 利用亚当斯熔融法在介孔TiO2载体表面负载IrO2纳米颗粒, 对IrO2/TiO2的结构和性能进行了表征, 并在质子交换膜(PEM)单电池中对IrO2/TiO2催化剂进行了电化学表征. 结果表明, 随着焙烧温度的升高, TiO2载体比表面积降低, 孔径增大, 孔容减小, 组织结构有利于向金红石相转变. TiO2载体的存在明显改善了IrO2颗粒的分布, IrO2晶粒尺寸减小. 在IrO2负载量(质量分数)为40%的情况下, IrO2颗粒易在低比表面积的载体表面形成连续的IrO2导电催化层, 载体比表面积越低其催化活性越高. 在1 A/cm2的电流密度下, IrO2, 40%IrO2/TiO2-2和40%IrO2/TiO2-3催化剂的极化电势分别为2.028, 2.426和2.064 V. 介孔TiO2载体的表面结构及导电性极大影响了催化剂的电化学活性.

关键词氢能; 电解水; 电催化剂载体; 氧化铱; 质子交换膜电解槽

吕洪, 男, 博士, 副教授, 主要从事能源材料等研究. E-mail: lvhong@tongji.edu.cn

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