PtPb/C催化剂的制备及其对甲酸电氧化的催化性能

摘要：

目的：通过Pb元素的添加来提高Pt/C催化剂电催化氧化甲酸的性能。方法通过乙二醇协助硼氢化钠还原法,以氯铂酸为Pt源和硝酸铅为Pb源制备不同原子比的Pt x Pb/C催化剂。采用X射线衍射光谱法( XRD)和透射电子显微镜技术( TEM)表征样品的晶体结构和颗粒形貌；采用循环伏安法表征样品催化氧化甲酸的性能。结果利用乙二醇协助硼氢化钠还原法成功制得了Pt和Pb原子比不同的Ptx Pb/C催化剂,XRD和TEM测试结果表明这些样品均为Pt的面心立方结构,且颗粒大小均一、分散均匀,其平均粒径为4 nm左右。循环伏安测试结果表明Ptx Pb/C催化剂催化氧化甲酸的性能优于商业Pt/C催化剂的催化性能,且受Pt和Pb原子比的影响,当原子比为5：1时,其对氧化甲酸的催化性能最好,峰电位对应的Pt的比质量活性达到2000 mA/( mg Pt),远远高于商业Pt/C,同时计时电流曲线表明其具备良好的稳定性。结论 Pb原子的加入影响了Pt原子的电子结构,与Pb对Pt的协同作用共同促进了CO等中间产物在Pt表面的快速氧化,降低了催化氧化甲酸的初始电位,促使甲酸在低电位直接氧化为CO2和H2 O,提高了其催化氧化甲酸的峰电流,有效减轻了Pt中毒,提高了其催化活性。

关键词：燃料电池、甲酸、铂、铅、电氧化

分类号：TQ138.2;TM911.4

资助基金：国家自然科学基金21306119;四川省科技支撑计划2013FZ0034,2013JY0150;四川大学优秀青年学者基金2013SCU04A23;东方电气集团有限公司项目13H0844;中物院科研基金HG2012039,KF13007 Fund:Supported by the National Natural Science Foundation of China21306119;the Provincial Natural Science Foundation of Sichuan2013FZ0034,2013JY0150;the Outstanding Young Scientist Foundation of Sichuan University2013SCU04A23;the Financial Support from the China Academy of Engineering PhysicsHG2012039, KF13007

在线出版日期：2015-07-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：44-48