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异形直接乙醇燃料电池电极及其支撑体的研究 被引量:1
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作者 朱昱 袁善美 倪红军 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2012年第8期1239-1241,共3页
介绍了直接乙醇燃料电池(DEFC)独特的优点以及广阔的发展前景,分析了目前平板式DEFC的优缺点以及异形结构对改进DEFC性能的重要作用,讨论了异形DEFC电极的关键问题,探讨了电极材料以及其制备工艺,指出了DEFC研究和发展的重要方向。
关键词 异形直接乙醇燃料电池 电催化剂 电极材料 成形工艺
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直接乙醇燃料电池PtSn/C电催化剂的合成表征和性能 被引量:13
2
作者 姜鲁华 周振华 +4 位作者 周卫江 王素力 汪国雄 孙公权 辛勤 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2004年第8期1511-1516,M006,共7页
采用多元醇法制备了 n( Pt) /n( Sn)比为 2∶ 1 ,3∶ 1 ,4∶ 1的 Pt Sn/C电催化剂 .通过 XRD,TEM、循环伏安和氢化学吸附技术对催化剂进行了表征 . TEM和 XRD结果表明 ,不同比例的 Pt Sn/C金属粒子的平均粒径均小于 4nm,且粒径分布较窄 ... 采用多元醇法制备了 n( Pt) /n( Sn)比为 2∶ 1 ,3∶ 1 ,4∶ 1的 Pt Sn/C电催化剂 .通过 XRD,TEM、循环伏安和氢化学吸附技术对催化剂进行了表征 . TEM和 XRD结果表明 ,不同比例的 Pt Sn/C金属粒子的平均粒径均小于 4nm,且粒径分布较窄 ;该系列催化剂中 Pt具有 fcc结构 ;Pt Sn间的相互作用使 Pt晶格参数增大 .循环伏安和氢化学吸附实验结果表明 ,加入 Sn可抑制 Pt对氢的吸附 ,Pt3Sn/C对乙醇的氧化电流比Pt4 Sn/C高约 1倍 .用不同 n( Pt) /n( Sn)比的催化剂作为直接醇类燃料电池阳极电催化剂 ,在相同条件下 ,随着 Sn含量的增加 ,单电池最大输出功率逐渐增大 ,当 Sn含量继续增大时 ,单池性能反而下降 .导致不同比例 Pt Sn催化剂活性差别的原因可能是由于 Sn与 Pt间的合金化程度不同和催化剂粒子尺寸效应及 Sn含量对电池阻抗等几方面因素所致 .对 40 h寿命测试前后的阳极 Pt3Sn/C催化剂的分析 ( Energy dispersive X-rayanalysis,EDX)结果表明 ,Pt Sn含量在测试前后均有所降低 ,Pt 展开更多
关键词 电催化剂 PTSN 直接乙醇燃料电池
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直接乙醇燃料电池初探 被引量:20
3
作者 宋树芹 陈利康 +2 位作者 刘建国 魏昭彬 辛勤 《电化学》 CAS CSCD 2002年第1期105-110,共6页
采用商品化的PtRu/C和Pt/C分别作乙醇阳电极和氧气阴电极的催化剂 ,Nafion 115膜作固体电解质 ,组装成面积为 9cm2 的单池 .考察了电池温度、氧气压力、乙醇浓度及流量等对电池性能的影响 .实验结果表明在电池温度为 85℃ ,乙醇浓度为 1... 采用商品化的PtRu/C和Pt/C分别作乙醇阳电极和氧气阴电极的催化剂 ,Nafion 115膜作固体电解质 ,组装成面积为 9cm2 的单池 .考察了电池温度、氧气压力、乙醇浓度及流量等对电池性能的影响 .实验结果表明在电池温度为 85℃ ,乙醇浓度为 1.0mol/L ,流量为 0 .5mL/min ,氧气压力为 0 .5MPa ,流量为 6 8mL/min条件下 ,电池开路电压为 0 .6 0 8V ,电流密度 5 0mA/cm2 时的放电端电压为 0 .32 9V ,电池最大功率密度为 19.2 5mW 展开更多
关键词 直接乙醇燃料电池 膜电极 聚合物电解质 NAFION膜 电池性能
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碳纤维基PtSn催化剂直接乙醇燃料电池制备及性能研究 被引量:12
4
作者 王旭红 袁善美 +1 位作者 朱昱 倪红军 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期1454-1458,共5页
采用自制的碳纤维基PtSn催化剂薄膜作为阳极催化剂,商用Pt/C作为阴极催化剂,Nafion 115膜作为质子交换膜,通过热压制成膜电极,组装平板型直接乙醇燃料单电池,搭建测试系统并进行性能的测试,研究了温度、乙醇浓度、溶液流量、进气流量等... 采用自制的碳纤维基PtSn催化剂薄膜作为阳极催化剂,商用Pt/C作为阴极催化剂,Nafion 115膜作为质子交换膜,通过热压制成膜电极,组装平板型直接乙醇燃料单电池,搭建测试系统并进行性能的测试,研究了温度、乙醇浓度、溶液流量、进气流量等参数对DEFC的影响。结果表明,当乙醇溶液浓度为1.0 mol/L、溶液进样流量为1.0 mL/min、溶液温度为80℃、氧气进样流量为100 mL/min时结果较优,单电池的最高功率密度达18.2 mW/cm2。 展开更多
关键词 直接乙醇燃料电池(DEFC) 碳纤维 PtSn催化剂 膜电极
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直接乙醇燃料电池阳极催化材料的研究进展 被引量:10
5
作者 罗彬 周德璧 +3 位作者 赵大鹏 刘军 王珏 王俊杰 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第F11期288-291,共4页
评述了直接乙醇燃料电池阳极催化剂研究过程中存在的主要问题,简述了DEFC阳极催化荆的电催化氧化反应机理,概述了目前研究的主要成就,并对今后直接乙醇燃料电池阳极催化材料发展方向进行了展望。
关键词 直接乙醇燃料电池 阳极电催化剂 乙醇氧化 电化学氧化机理
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直接乙醇燃料电池研究进展 被引量:12
6
作者 袁善美 朱昱 +1 位作者 倪红军 黄明宇 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期15-18,共4页
介绍了直接乙醇燃料电池(DEFC)电催化氧化机理,分析了碳载铂催化剂等物质担载催化剂在DEFC中的性能,论述了电解质膜及DEFC性能的研究现状,指出了从阳极催化剂、电解质膜等方面提高DEFC性能的途径。
关键词 直接乙醇燃料电池 电催化机理 电催化剂 电解质膜
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直接乙醇燃料电池的研究现状及前景 被引量:10
7
作者 朱科 陈延禧 张继炎 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2004年第3期187-190,共4页
以纯氢为燃料的质子交换膜燃料电池(PEMFC)已日趋成熟,直接甲醇燃料电池(DMFC)的研究比较活跃,鉴于氢存储较难且甲醇有毒,人们试图开发采用来源丰富、毒性低、可再生的燃料如乙醇的燃料电池。综述了乙醇在Pt上氧化的电催化机理,直接乙... 以纯氢为燃料的质子交换膜燃料电池(PEMFC)已日趋成熟,直接甲醇燃料电池(DMFC)的研究比较活跃,鉴于氢存储较难且甲醇有毒,人们试图开发采用来源丰富、毒性低、可再生的燃料如乙醇的燃料电池。综述了乙醇在Pt上氧化的电催化机理,直接乙醇燃料电池(DEFC)的阳极电催化剂,电解质膜及其改性,电池性能及其影响因素,并对分别采用纯氢、甲醇和乙醇作为燃料的PEMFC、DMFC和DEFC三种燃料电池进行了对比,阳极电催化剂和电解质膜的研究改进是今后DEFC的工作重点。 展开更多
关键词 直接乙醇燃料电池 电催化剂 电解质膜 电催化机理 质子交换膜燃料电池
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直接乙醇燃料电池电催化剂研究进展 被引量:6
8
作者 朱昱 周燕琴 +2 位作者 魏金栋 张宇 倪红军 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期18-22,24,共6页
综述了直接乙醇燃料电池阳极催化剂的催化反应机理、铂系和非铂系电催化剂,详细介绍了铂系催化剂中单一金属催化剂、二元合金催化剂和三元及多元复合催化剂的研究现状,并对电催化剂的研究方向进行了展望。
关键词 直接乙醇燃料电池 电催化机理 阳极电催化剂
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直接乙醇燃料电池用Nafion/SiO_2复合膜的制备及性能研究 被引量:4
9
作者 倪红军 吕灿灿 +2 位作者 张成进 廖萍 黄明宇 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2010年第10期65-66,75,共3页
用纳米SiO2对Nafion117进行了掺杂改性并制膜,采用气相色谱分析仪和电化学工作站分别对膜的渗透率和质子电导率等进行了研究。结果表明,掺杂改性后,经60℃硅溶胶处理的膜具有高的质子导电率和高温保水性能,同时使膜的乙醇渗透率大幅度... 用纳米SiO2对Nafion117进行了掺杂改性并制膜,采用气相色谱分析仪和电化学工作站分别对膜的渗透率和质子电导率等进行了研究。结果表明,掺杂改性后,经60℃硅溶胶处理的膜具有高的质子导电率和高温保水性能,同时使膜的乙醇渗透率大幅度降低。经60℃硅溶胶处理的膜和其它条件处理的膜的渗透系数为4.07×10-4cm2/s、8.13×10-4cm2/s,表明经过60℃硅溶胶处理的Nafion膜乙醇渗透系数降低一半。 展开更多
关键词 直接乙醇燃料电池 质子交换膜 乙醇渗透率 质子电导率
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新型碳纤维负载直接乙醇燃料电池Pt-SnO_2阳极催化剂的性能研究 被引量:6
10
作者 王旭红 朱慧 +2 位作者 黄金山 纪网金 骆秀淇 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期763-768,共6页
采用静电纺丝技术制备了碳纤维基纳米Pt-SnO2阳极催化剂(Pt/Sn原子比为3)。通过X射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)等技术对该催化剂进行了表征,并采用循环伏安法对其在乙醇燃料电池中的阳极催化活性进行了评价。结... 采用静电纺丝技术制备了碳纤维基纳米Pt-SnO2阳极催化剂(Pt/Sn原子比为3)。通过X射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)等技术对该催化剂进行了表征,并采用循环伏安法对其在乙醇燃料电池中的阳极催化活性进行了评价。结果表明,纳米Pt-SnO2催化剂均匀地分散在碳纤维骨架上;随着烧结温度的升高,碳纤维载体的致密度越高、导电性能越好。电催化性能测试表明,烧结温度为800℃时催化剂的峰电流密度最大,达到0.11 A/cm2,抗中毒能力也最强。单电池的发电性能表明,在一定的乙醇浓度下,1.0 mL/min进样流速具有最优的发电效率。 展开更多
关键词 直接乙醇燃料电池 静电纺丝 碳纤维 Pt-SnO2 阳极催化剂
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直接乙醇燃料电池研究面临的挑战 被引量:5
11
作者 宋树芹 王毅 沈培康 《电池》 CAS CSCD 北大核心 2007年第6期457-459,共3页
从热力学、动力学及乙醇渗透等方面,综述了直接乙醇燃料电池(DEFC)研究面临的挑战。从热力学角度看,在低温(<100℃)时,乙醇的最大热力学转化效率低于14%,降低了DEFC的效率;从动力学角度看,目前对乙醇氧化活性最高的Pt-Sn催化剂仍不... 从热力学、动力学及乙醇渗透等方面,综述了直接乙醇燃料电池(DEFC)研究面临的挑战。从热力学角度看,在低温(<100℃)时,乙醇的最大热力学转化效率低于14%,降低了DEFC的效率;从动力学角度看,目前对乙醇氧化活性最高的Pt-Sn催化剂仍不能使乙醇完全氧化,降低了DEFC的法拉第效率;乙醇渗透可能带来的后果,加大了研究的困难性。 展开更多
关键词 直接乙醇燃料电池(DEFC) 乙醇氧化 乙醇渗透
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直接乙醇燃料电池阳极催化剂的研究进展 被引量:5
12
作者 王旭红 朱慧 +3 位作者 刘飞 黄金山 董如林 倪红军 《材料导报》 CSCD 北大核心 2013年第21期128-131,共4页
主要综述了直接乙醇燃料电池阳极电催化剂的电催化机理,论述了直接醇类燃料电池的阳极催化剂以及催化剂载体的研究现状,指出阳极催化剂的种类及存在的问题,分析载体对催化剂催化性能的影响,展望了乙醇燃料电池阳极催化剂及担载物的发展。
关键词 直接乙醇燃料电池 阳极电催化剂 催化剂载体
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Pt-SnO_2/C电催化剂异型直接乙醇燃料电池的性能 被引量:2
13
作者 倪红军 吕灿灿 +2 位作者 王旭红 江学范 汤东 《江苏大学学报(自然科学版)》 EI CAS 北大核心 2012年第4期379-384,共6页
以掺杂石墨粉的中间相碳微球(MCMB/G)烧结管为阴极支撑体,采用浸涂工艺分别制备了扩散层和催化层,通过在其外表面包裹Nafion 117膜制得管状异型阴极并组装成异型直接乙醇燃料电池,采用水热乙二醇制备了适用于直接乙醇燃料电池的阳极电... 以掺杂石墨粉的中间相碳微球(MCMB/G)烧结管为阴极支撑体,采用浸涂工艺分别制备了扩散层和催化层,通过在其外表面包裹Nafion 117膜制得管状异型阴极并组装成异型直接乙醇燃料电池,采用水热乙二醇制备了适用于直接乙醇燃料电池的阳极电催化剂,并通过XRD,TEM和EDS等技术对其进行了表征.采用线性循环伏安曲线、交流阻抗等测试手段,对Pt-SnO2/C电催化剂异型直接乙醇燃料电池进行了性能测试,并考察了温度、氧气流量等对电池极化性能的影响.结果表明:异型电池阻抗大于传统的平板电池,但其活化后电池阻抗明显下降;较高的氧气流量和较高的工作温度有利于提高电池性能;60℃条件下,Pt-SnO2/C电催化剂异型直接乙醇燃料电池功率密度达到8.5 mW.cm-2. 展开更多
关键词 异型直接乙醇燃料电池 Pt-SnO2/C电催化剂 管状阴极 电池性能 功率密度
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直接乙醇燃料电池阳极催化剂载体的研究进展 被引量:6
14
作者 王旭红 马冠云 +2 位作者 阮世栋 汪凯鹏 朱慧 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期21-23,共3页
主要介绍燃料电池的重要作用,指出直接乙醇燃料电池的优势以及目前面临的问题,论述直接醇类燃料电池阳极催化剂载体的研究现状,介绍具体的催化剂碳系载体、非碳系载体的优点以及不足之处,并且对直接乙醇燃料电池阳极催化剂载体的发展进... 主要介绍燃料电池的重要作用,指出直接乙醇燃料电池的优势以及目前面临的问题,论述直接醇类燃料电池阳极催化剂载体的研究现状,介绍具体的催化剂碳系载体、非碳系载体的优点以及不足之处,并且对直接乙醇燃料电池阳极催化剂载体的发展进行了展望。 展开更多
关键词 直接乙醇燃料电池 阳极催化剂载体 碳系载体 非碳系载体
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直接乙醇燃料电池阳极电催化剂的研究进展 被引量:3
15
作者 吕灿灿 倪红军 +3 位作者 李志扬 黄明宇 江学范 汤东 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期13-15,64,共4页
介绍了直接乙醇燃料电池(DEFC)具有无毒,来源丰富的优点,分析了DEFC在Pt上的电催化氧化机理,讨论了DEFC的阳极电催化剂的重要作用;探讨了具有高电催化活性的新型Pt基催化剂、新型非贵金属催化剂、新型催化剂载体、新型的催化剂制备方法... 介绍了直接乙醇燃料电池(DEFC)具有无毒,来源丰富的优点,分析了DEFC在Pt上的电催化氧化机理,讨论了DEFC的阳极电催化剂的重要作用;探讨了具有高电催化活性的新型Pt基催化剂、新型非贵金属催化剂、新型催化剂载体、新型的催化剂制备方法等的研究现状;指明了阳极催化剂将是今后DEFC研究和发展的重要方向之一。 展开更多
关键词 直接乙醇燃料电池(DEFC) 电催化机理 阳极电催化剂
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不同pH值对直接乙醇燃料电池Pt-SnO_2/C电催化性能的影响 被引量:2
16
作者 王旭红 殷仕龙 +2 位作者 马冠云 阮世栋 纪网金 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第14期11-15,35,共6页
采用水热法制备了高分散Pt-SnO2/C电催化剂,对制备工艺进行了最佳优化,考察了不同反应溶液pH值对电催化剂活性的影响。采用XRD、SEM、TEM、比表面积、粒度分析等手段对催化剂进行了结构表征。制备的Pt-SnO2纳米复合颗粒高度分散在活性... 采用水热法制备了高分散Pt-SnO2/C电催化剂,对制备工艺进行了最佳优化,考察了不同反应溶液pH值对电催化剂活性的影响。采用XRD、SEM、TEM、比表面积、粒度分析等手段对催化剂进行了结构表征。制备的Pt-SnO2纳米复合颗粒高度分散在活性炭载体表面,其平均粒径约4.5nm。通过循环伏安、计时电流、交流阻抗等技术测试了电极在乙醇体系中的电催化活性。结果表明,随着反应溶液pH值的增加,制备的Pt-SnO2/C催化剂可使乙醇的氧化发生在较低电位。在pH值为9、铂锡原子比为3∶1时,制备的Pt-SnO2/C复合催化剂,可以得到较高的乙醇氧化电催化活性和电化学长期稳定性,氧化峰电流密度高达104.54mA·cm-2。 展开更多
关键词 Pt-SnO2催化剂 水热法 PH值 直接乙醇燃料电池
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Pt基直接乙醇燃料电池阳极催化剂的性能研究 被引量:5
17
作者 王旭红 纪网金 +2 位作者 阮世栋 曹晨 陈梦珺 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第10期2786-2791,共6页
采用水热法制备了高分散碳载Pt/C和Pt-SnO2/C电催化剂。采用XRD、SEM、TEM和激光粒度仪等方法对制得的纳米催化剂进行了表面微观结构分析。采用电化学工作站测试循环伏安曲线(CV)等表征Pt/C和Pt-SnO2/C纳米催化剂电催化活性。测试结果表... 采用水热法制备了高分散碳载Pt/C和Pt-SnO2/C电催化剂。采用XRD、SEM、TEM和激光粒度仪等方法对制得的纳米催化剂进行了表面微观结构分析。采用电化学工作站测试循环伏安曲线(CV)等表征Pt/C和Pt-SnO2/C纳米催化剂电催化活性。测试结果表明,Pt-SnO2/C纳米催化剂的峰电流密度(131.05 m A·cm-2)是Pt/C催化剂的峰电流密度(65.48 m A·cm-2)的2倍;Pt-SnO2/C催化的电化学表面积(108.4 m2·g-1)远高于Pt/C催化剂的电化学表面积(99.14 m2·g-1);Pt-SnO2/C纳米粒子比Pt/C纳米粒子具有更强的抗CO中毒能力和更高的电催化活性。 展开更多
关键词 水热法 PT/C电催化剂 Pt-SnO2/C电催化剂 直接乙醇燃料电池
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异型直接乙醇燃料电池的制备及电性能研究 被引量:1
18
作者 侯全会 汤东 +2 位作者 熊永莲 刘基冈 提艳 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期139-142,共4页
针对阳极板和阴极管制备的直接乙醇燃料电池(DEFC)存在的不足,采用管状阳极、管状阴极和Nafion117膜组装了异型DEFC。采用循环伏安特性曲线及交流阻抗等手段对组装的DEFC进行了电化学性能测试。考察了温度、乙醇浓度等对电性能的影响,... 针对阳极板和阴极管制备的直接乙醇燃料电池(DEFC)存在的不足,采用管状阳极、管状阴极和Nafion117膜组装了异型DEFC。采用循环伏安特性曲线及交流阻抗等手段对组装的DEFC进行了电化学性能测试。考察了温度、乙醇浓度等对电性能的影响,并进行了电池稳定性测试。实验结果表明:电池操作温度及乙醇溶液浓度对电池性能影响较大,较高的温度比较有利于电池性能的提高,乙醇浓度在1mol/L的情况下效果最好;氧气流量对电池性能影响不大,但适当提高氧气流量对电池性能有利;通过电池的交流阻抗及稳定性测试,在1h内电池放电稳定性良好,15℃和60℃情况下,电流密度分别为42mA/cm^2和27mA/cm^2。在60℃,电解质为0.5mol/L硫酸和1mol/L乙醇溶液,氧气流量为100mL/min的情况下,电池的功率密度可达9.5mW/cm^2。 展开更多
关键词 直接乙醇燃料电池 管状阳极 管状阴极 电池性能
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碳纤维基PtPb催化剂直接乙醇燃料电池制备及性能研究 被引量:1
19
作者 袁善美 李志扬 +1 位作者 朱昱 倪红军 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期95-97,99,共4页
用静电纺丝法制备的碳纤维基PtPb催化剂薄膜作阳极催化剂,并通过热压制成膜电极,组装平板型直接乙醇燃料电池,搭建测试系统并对电池性能进行测试。主要研究了温度、乙醇浓度、溶液流量、进气流量等参数对DFEC的影响。测试结果表明,当乙... 用静电纺丝法制备的碳纤维基PtPb催化剂薄膜作阳极催化剂,并通过热压制成膜电极,组装平板型直接乙醇燃料电池,搭建测试系统并对电池性能进行测试。主要研究了温度、乙醇浓度、溶液流量、进气流量等参数对DFEC的影响。测试结果表明,当乙醇溶液浓度为1.0 mol/L,溶液进样速率为1.0 mL/min,溶液温度为80℃,氧气进样流速为100 mL/min时性能较优,单电池的最高功率密度达21 mW/cm2。 展开更多
关键词 直接乙醇燃料电池(DEFC) 碳纤维 PtPb催化剂 性能
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直接乙醇燃料电池阳极催化剂Pt-Ir-SnO_2/C的制备与表征 被引量:9
20
作者 孙洪岩 赵莲花 余凤春 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2013年第5期959-965,共7页
采用改良的Bnnemann法合成了一系列Pt/C、Pt-Ir/C、Pt-SnO2/C和Pt-Ir-SnO2/C阳极电催化剂.利用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)以及X射线光电子能谱(XPS)对催化剂晶型结构、表面形貌、粒径尺寸和表面电子结构进行了表征.运用线性... 采用改良的Bnnemann法合成了一系列Pt/C、Pt-Ir/C、Pt-SnO2/C和Pt-Ir-SnO2/C阳极电催化剂.利用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)以及X射线光电子能谱(XPS)对催化剂晶型结构、表面形貌、粒径尺寸和表面电子结构进行了表征.运用线性扫描伏安(LSV)、循环伏安(CV)和电流密度-时间(j-t)曲线进行电化学测试,研究了温度对乙醇电催化氧化活性的影响.XRD和TEM结果表明,Pt纳米粒子均为面心立方结构且分散较均匀,平均粒径为2-4nm.电化学结果表明,上述催化剂随着温度的升高催化性能增强,在相同条件下,Pt-Ir-SnO2/C催化剂的催化活性最佳.通过阿仑尼乌斯公式计算结果得知,Ir和Sn的协同作用可以降低Pt-Ir-SnO2/C催化剂对乙醇氧化反应的活化能. 展开更多
关键词 二氧化锡 乙醇电氧化 活化能 直接乙醇燃料电池
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