磷化铁对直接液体燃料电池中钯基和铂基催化剂性能的促进作用研究

发布时间：2017-12-26 13:24

  本文关键词：磷化铁对直接液体燃料电池中钯基和铂基催化剂性能的促进作用研究　出处：《燕山大学》2016年硕士论文　论文类型：学位论文

  更多相关文章： 直接甲酸燃料电池 直接甲醇燃料电池 载体 金属-载体间相互作用力 阳极催化剂

【摘要】：近年来,由于能量密度高、装置简单、携带方便、环境友好等特点,采用酸类、醇类分子作为燃料的直接甲酸、甲醇类燃料电池得到广泛关注。然而,液体燃料电池中常用的Pd/C、Pt/C阳极催化剂存在对酸、醇电氧化的催化活性低、贵金属价格昂贵、中间产物CO毒化、贵金属溶解聚集、碳载体容易腐蚀等问题。因此,开发电催化活性高、稳定性好、成本低的阳极催化剂是质子交换膜燃料电池发展中的重要课题之一。本论文的阳极催化剂载体为研究对象,以增强金属-载体间相互作用力作为研究重点。目标是提高催化剂对酸、醇类电催化氧化的活性与稳定性,增加贵金属利用率。为此本文设计并制备了用于直接甲酸燃料电池(DFAFC)的Pd-Fe2P/C催化剂和用于直接甲醇燃料电池(DMFC)的Pt-Fe2P/C催化剂。同时,本工作还合成了一种新型的X-Fe2P/C复合载体,然后通过微波乙二醇还原将Pd、Pt纳米粒子分别负载到载体上得到Pd-Fe2P/C、Pt-Fe2P/C催化剂,电化学测试表明该复合载体催化剂对甲酸、甲醇的电氧化均具有优异的催化性能。主要原因是Fe2P不仅有效提高了载体金属粒子之间相互作用,也是一种有效的助催化剂。通过电化学测试发现当催化剂中含Fe2P为20%时,该催化剂具有最高的催化活性、稳定性、抗CO毒化作用。因此,本工作为制备高性能的Pd基甲酸燃料电池和Pt基甲醇燃料电池催化剂提供了一种新型理想载体。
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM911.4

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本文编号：1337452