管徑對(duì)碳納米管負(fù)載鉑催化劑氧還原的影響(英文)
本文選題:微波輔助 + 鉑; 參考:《物理化學(xué)學(xué)報(bào)》2017年09期
【摘要】:采用微波輔助乙二醇法制備了一系列酸處理后的不同管徑(8 15,20 30,30 50,50 nm)的碳納米管(CNT)負(fù)載鉑(Pt)催化劑(Pt/CNT)。通過(guò)X射線光電子能譜(XPS)、X射線衍射(XRD)、熱重分析儀(TGA)、透射電子顯微鏡(TEM)對(duì)所制得催化劑進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征;采用循環(huán)伏安法(CV)和線性掃描伏安法(LSV)對(duì)其催化性能進(jìn)行測(cè)試。結(jié)果表明,不同管徑的碳納米管對(duì)Pt的粒徑、載量和分散性有一定程度影響;然而,不同CNT管徑的催化劑表現(xiàn)出明顯不同的催化氧還原反應(yīng)(ORR)活性。采用管徑為8 15 nm的CNT作為載體制備的催化劑(Pt/CNT_8)的Pt載量最高,表現(xiàn)出有很好的催化活性和穩(wěn)定性。Pt/CNT8在0.9 V時(shí)Pt的質(zhì)量活性為0.188 A?mg~(-1),是商業(yè)催化劑(JM Pt/C)的2倍。經(jīng)掃描5000圈穩(wěn)定性測(cè)試之后,Pt/CNT_8的半波電位負(fù)移(~7 mV)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于商業(yè)JM Pt/C半波電位的負(fù)移(~32 mV),表現(xiàn)出優(yōu)越的催化ORR穩(wěn)定性。
[Abstract]:A series of carbon nanotube (CNT) supported Pt / Pt catalysts were prepared by microwave-assisted ethylene glycol method with different tube diameters of 8 ~ 1520 ~ 30 ~ 30 ~ 50 ~ 50 nm ~ (-1) ~ (-1) ~ (-1) ~ (-1) ~ (-1) ~ (-1) ~ (-1) ~ (-1) ~ (-1) ~ (-1) ~ (-1). The catalysts were characterized by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), X-ray diffraction (XRD), thermogravimetric analysis (TGA) and transmission electron microscopy (TEM), and their catalytic properties were tested by cyclic voltammetry (CV) and linear scanning voltammetry (LSVs). The results show that carbon nanotubes with different diameters have a certain influence on the particle size, loading capacity and dispersion of Pt, but the catalysts with different CNT diameters exhibit different catalytic activity of ORR. The Pt loading of the catalyst prepared by CNT with diameter of 8 ~ 15 nm was the highest. The Pt / CNT _ 8 catalyst exhibited good catalytic activity and stability. The mass activity of Pt was 0.188 Am ~ (-1) at 0.9 V, which was twice as high as that of the commercial catalyst JM / Pt ~ (-1). The negative shift of half wave potential of PT / CNT8 is much lower than that of commercial JM PT / C half wave potential at 32 MV, showing superior catalytic ORR stability.
【作者單位】: 北京化工大學(xué)理學(xué)院化工資源有效利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】:supported by the Beijing Municipal Science and Technology Program,China(Z171100000917019) the National Key Research and Development Program of China(2016YFB0101203) the National Natural Science Foundation of China(21376022,21476020) International S&T Cooperation Program of China(2013DFA51860) Fundamental Research Funds for the Central Universities,China(JC1504)~~
【分類號(hào)】:O643.36
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,本文編號(hào):2033454
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