本文選題：質(zhì)子交換膜燃料電池　切入點(diǎn)：催化劑　出處：《物理化學(xué)學(xué)報(bào)》2014年07期

【摘要】：采用脈沖微波輔助化學(xué)還原法制備了鈷-聚吡咯-碳(Co-PPy-C)載Pt催化劑(Pt/Co-PPy-C),其中Pt的總質(zhì)量占20%.利用透射電鏡(TEM)、光電子射線能譜分析(XPS)和X射線衍射(XRD)研究了催化劑的結(jié)構(gòu),用循環(huán)伏安(CV)、線性掃描伏安(LSV)等方法考察了其電化學(xué)活性及氧還原反應(yīng)(ORR)動力學(xué)特性及耐久性.Pt/Co-PPy-C電催化劑的金屬顆粒直徑約1.8 nm,略小于商用催化劑Pt/C(JM)顆粒尺寸(約2.5 nm);催化劑在載體上分散均勻,粒徑分布范圍較窄.Pt/Co-PPy-C的電化學(xué)活性比表面積(ECSA)(75.1 m2·g-1)高于商用催化劑的ECSA(51.3 m2·g-1).XPS測試表明,自制催化劑表面的Pt主要以零價(jià)形式存在.而XRD結(jié)果顯示,自制催化劑中Pt(111)峰最強(qiáng),Pt主要為面心立方晶格.Pt/Co-PPy-C具有與Pt/C(JM)相同的半波電位;在0.9 V下,Pt/Co-PPy-C的比活性(1.21 mA·cm-2)高于商用催化劑的比活性(1.04 mA·cm-2),表現(xiàn)出更好的ORR催化活性.動力學(xué)性能測試表明催化劑的ORR反應(yīng)以四電子路線進(jìn)行.CV測試1000圈后,Pt/Co-PPy-C和Pt/C(JM)的ECSA分別衰減了13.0%和24.0%,可見自制催化劑的耐久性高于商用Pt/C(JM),在質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)領(lǐng)域有一定的應(yīng)用前景.
[Abstract]:Co-polypyrrole-carbon Co-PPy-C) -supported Pt catalyst was prepared by pulsed microwave-assisted chemical reduction method, in which Pt accounted for 20% of the total mass. The structure of the catalyst was studied by means of transmission electron microscopy (TEM), photoelectron ray spectroscopy (XPS) and X-ray diffraction (XRD). The electrochemical activity and the kinetics of oxygen reduction reaction ORR were investigated by cyclic voltammetry (CV) and linear sweep voltammetry (LSVV). The particle diameter of the catalyst was about 1.8 nm, which was a little smaller than that of the commercial catalyst (PtP / Con JM). (2) the electrochemical activity and oxygen reduction reaction (ORR) kinetics of the catalyst were investigated by means of cyclic voltammetry (CV) and linear sweep voltammetry (LSVV). The catalyst was dispersed uniformly on the support. The specific surface area of electrochemical activity of PtP / Co-PPy-C was higher than that of commercial catalyst (75.1 m2 / g ~ (-1)). The results of ECSA(51.3 m2 g-1).XPS showed that Pt on the surface of self-made catalyst mainly existed in the form of zero valence, while the XRD results showed that the Pt on the surface of the self-made catalyst was mainly in the form of zero valence. The strongest peak of Pt in the self-made catalyst is the face-centered cubic lattice. PT / Co-PPy-C has the same half-wave potential as that of PT / Con JM. The specific activity of PtP / Co-PPy-C was 1.21 mAcm-2 at 0. 9 V), which was higher than that of commercial catalyst, showing better ORR catalytic activity. Kinetic test showed that the ORR reaction of the catalyst was carried out in a four-electron route. CV was used to test the activity of PtP / Co-PPy-C and PtP / Con JM in 1000 cycles. The ECSA decreases by 13.0% and 24.0%, respectively. It shows that the durability of the self-made catalyst is higher than that of commercial PTR / ECSA, and has a certain application prospect in the field of proton exchange membrane fuel cell (PEMFC).
【作者單位】： 同濟(jì)大學(xué)新能源汽車工程中心;同濟(jì)大學(xué)汽車學(xué)院;
【基金】：國家自然科學(xué)基金(21276199) 中央高�；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金 同濟(jì)大學(xué)青年英才計(jì)劃攀登高層次人才項(xiàng)目資助~~
【分類號】：O643.36;TM911.4

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1662407