吕桂琴， 穆雪梅

(北京理工大学 化学学院，北京 100081)



纳米Pt/Graphene复合电极的制备及对甲醇电催化性能的影响

吕桂琴， 穆雪梅

(北京理工大学 化学学院，北京 100081)

采用一步还原法制备直接甲醇燃料电池纳米Pt/graphene (Pt/G)阳极. XRD和SEM表征表明Pt纳米均匀分散于石墨烯表面. 循环伏安和计时电流的电化学测定结果表明：复合纳米Pt/G的催化活性和稳定性优于纯铂；采用计时电量法测定298 K时甲醇在硫酸溶液中扩散系数为1.37×10-9cm2·s-1，以及在不同阶跃电位下甲醇催化氧化反应速率常数kf.

Pt/graphene；甲醇氧化；循环伏安法；计时电量法

直接甲醇燃料电池(DMFC)具有能量效率高、操作温度低、燃料易储存、污染低和启动快等优点，是小型移动设备和便携式电子产品非常理想的移动电源之一[1].

铂是催化甲醇氧化最常用、最有效的纯金属催化剂，在酸性溶液中对甲醇有较好的吸附能力、催化活性和化学稳定性. 然而，铂成本高、甲醇渗透、中间产物的毒化以及电化学反应速率较慢等问题，限制了DMFC的实际应用及其大规模商业化[1-2]. 石墨烯(Graphene)拥有独特的物理性质，如巨大的比表面积(2 620 m2·g-1)、优良的电子传导能力及机械性能等，在许多领域都得到广泛的关注和研究[3]. 为减少贵金属的使用，提高催化剂的催化活性，石墨烯及其衍生材料作载体的Pt基催化剂成为目前燃料电池催化剂研究的焦点[2，4-5]. 甲醇的电化学氧化过程是一个动力学慢过程，因此，电极催化层需要使用较多的催化剂以加速电化学反应速率. 通过对电化……