管径对碳纳米管负载铂催化剂氧还原的影响（英文）

发布时间：2018-06-18 01:47

  本文选题：微波辅助 + 铂　； 参考：《物理化学学报》2017年09期

【摘要】：采用微波辅助乙二醇法制备了一系列酸处理后的不同管径(8 15,20 30,30 50,50 nm)的碳纳米管(CNT)负载铂(Pt)催化剂(Pt/CNT)。通过X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)、热重分析仪(TGA)、透射电子显微镜(TEM)对所制得催化剂进行结构表征;采用循环伏安法(CV)和线性扫描伏安法(LSV)对其催化性能进行测试。结果表明,不同管径的碳纳米管对Pt的粒径、载量和分散性有一定程度影响;然而,不同CNT管径的催化剂表现出明显不同的催化氧还原反应(ORR)活性。采用管径为8 15 nm的CNT作为载体制备的催化剂(Pt/CNT_8)的Pt载量最高,表现出有很好的催化活性和稳定性。Pt/CNT8在0.9 V时Pt的质量活性为0.188 A?mg~(-1),是商业催化剂(JM Pt/C)的2倍。经扫描5000圈稳定性测试之后,Pt/CNT_8的半波电位负移(~7 mV)远远小于商业JM Pt/C半波电位的负移(~32 mV),表现出优越的催化ORR稳定性。
[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.
【作者单位】： 北京化工大学理学院化工资源有效利用国家重点实验室;
【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)~~
【分类号】：O643.36

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本文编号：2033454