本文關(guān)鍵詞： 電催化氧化 碳載Pd基催化劑 二元合金　出處：《西北大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：直接甲醇燃料電池(DMFC)因其方便儲運和高效等優(yōu)勢,作為一種發(fā)展?jié)摿薮蟮木G色能源受到廣泛關(guān)注。目前DMFC中甲醇陽極氧化催化劑大多數(shù)采用貴金屬Pt及其合金,較高的成本限制了其商業(yè)化應(yīng)用。本文利用溶膠凝膠法制備了Pt、Pd納米金屬催化劑。采用TEM、XRD和XPS以及循環(huán)伏安法分別研究了催化劑的組織形貌、組成、結(jié)構(gòu)以及催化活性。以Pt/C對甲醇的電催化活性為基準(zhǔn),評價了非Pt單質(zhì)催化劑對甲醇電催化的活性,為非Pt金屬催化劑商業(yè)化提供了一定的參考。實驗結(jié)果表明,Pt/C和Pd/C納米催化劑均呈面心立方納米晶體,微粒分布均勻,粒徑約3nm～6nm。CV測試表明在1mol/L CH3OH+1mol/L NaOH溶液中,Pt/C的峰電流密度為1348mA/mg,起始氧化電位為一0.90V。同樣條件下Pd/C的峰電流密度為890mA/mg,達Pt/C的66%,起始電位為-0.85V,比Pt/C的高50mV。表明單質(zhì)催化劑Pd/C具有較好的催化活性。因其成本低廉,在替代傳統(tǒng)的貴金屬催化劑方面潛力巨大。利用溶膠凝膠法制備了Pd-Ni、Pd-Ag、Pd-Ru、Pd-W 和 Pd-Co鈀基二元合金催化劑,并考察了其在堿性條件下甲醇電催化氧化的活性。結(jié)果表明,在1mol/L CH3OH+1mol/L NaOH溶液中,Pd1W1、Pd1Ru1、Pd1Ag1、Pd1Ni1、Pd1Co1峰電流密度分別為422.1mA/mg、263.2mA/mg、203.7mA/mg、195.8mA/mg、143mA/mg。催化活性大小順序為：Pd1W1Pd1Ru1Pd1Ag1Pd1Ni1Pd1Co1。因此說明鈀基二元合金催化劑具有良好的催化活性,其中Pd-W、Pd-Ru活性較高,P d-Ag、Pd-Ni、Pd-Co活性次之。
[Abstract]:Direct methanol fuel cell (DMFC) has the advantages of convenient storage and transportation and high efficiency. As a kind of green energy with great potential, most of the catalysts for methanol anodic oxidation in DMFC are precious metal Pt and its alloys. High cost limits its commercial application. In this paper, PTT Pd nanometallic catalysts were prepared by sol-gel method and TEM was used. XRD, XPS and cyclic voltammetry were used to study the morphology, composition, structure and catalytic activity of the catalyst. The electrocatalytic activity of Pt/C for methanol was used as the benchmark. The activity of non-Pt catalyst for methanol electrocatalysis was evaluated, which provided a certain reference for the commercialization of non-Pt metal catalyst. Both Pt/C and Pd/C nanocrystals are face-centered cubic nanocrystals and the particles are uniformly distributed. The measurement of particle size about 3nmnm. CV shows that the peak current density of PtP / C in 1mol / L CH3OH 1mol / L NaOH solution is 1348mAr / mg. The initial oxidation potential is -0.90 V. under the same conditions, the peak current density of Pd/C is 890 Ma / mg, which is 66% of that of Pt/C, and the initial potential is -0.85 V. The results show that Pd/C has better catalytic activity than that of Pt/C, because of its low cost. There is great potential to replace the traditional noble metal catalysts. Pd-NiPd-AgPd-Ru-Pd-W and Pd-Co palladium based binary alloy catalysts were prepared by sol-gel method. The activity of methanol electrocatalytic oxidation under alkaline conditions was also investigated. The results showed that in 1mol / L CH3OH 1mol / L NaOH solution, Pd1W1 / Pd1Ru1 was obtained. The peak current density of PD _ 1Ag _ 1 / PD _ 1Ni _ 1C _ (1) Pd _ 1Co _ 1 is 422.1mA / mg ~ (-1) 263.2mA / mg ~ (-1) 203.7mA / mg, respectively. 195.8mA/mg. The order of catalytic activity is as follows:. Pd1W1Pd1Ru1Pd1Ag1Pd1Ni1Pd1Co1Co1.Therefore, the palladium based binary alloy catalyst has good catalytic activity. The activity of Pd-Ru was higher than that of Pd-Ag-Pd-NiPd-Co.
【學(xué)位授予單位】：西北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：O643.36

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