一维/二维混合负载Pt催化剂的电化学性能
发布时间：2021-02-10 04:00
被称作过渡金属碳化物（mxenes）的Ti3C2Tx近来被用于聚合物燃料电池（PEMFC）催化剂负载,铂（Pt）/Ti3C2Tx催化剂表现出独特的高耐久性和氧还原反来应活性。本文首先通过加入Ti3C2Tx的Pt催化剂（Pt+TiC）与纯Pt催化剂的对比实验,证实了Ti3C2Tx对Pt催化活性确实有促进作用;在此基础之上,进一步将分散均匀的Ti3C2Tx的二维（2D）纳米材料和一维（1D）碳纳米管（CNT）在液相中充分混合,得到一种混合结构负载;然后加入氯铂酸并还原,进而得到一种由零维（0D）铂颗粒、1D碳纳米管、2D Ti3C2Tx共3种不同维度材料构成混合结构的催化剂。通过对比没有加入Ti
【文章来源】：化工进展. 2017,36(02)北大核心
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
样品TEM图
·576·化工进展2017年第36卷图2样品XRD图图3样品Pt-CNT、Pt-CNT/TiC的XRD图2DTi3C2Tx纳米材料在图3(b)中没有明显的衍射峰，可能与其量少并且分散均匀有关。2.3电化学测试图4为样品Pt、TiC+Pt分别在H2SO4溶液和CH3OH溶液中的CV曲线。分别对比图４(a)在–0.2～0.1V附近的氢脱附峰和图４(b)的甲醇氧化还原峰，可以看到催化剂TiC+Pt的活性明显高于纯Pt催化剂的活性，这一电化学现象验证了Ti3C2Tx作为载体对Pt的催化活性有促进作用，为后续实验提供有力支撑。图5(a)显示为H2SO4溶液中的CV曲线。去除双电层电容，可以计算在–0.2～0.1V附近的氢脱附峰面积，即Pt-CNT、Pt-CNT/TiC材料的电化学活性面积（S）分别为15.65m2/g、23.14m2/g。计算公式为式(1)[26]。H3PtPtg100.21-QSMS(1)式中，0.21为转换因子，mC/cm2；SPt为材料的电化学活性面积，m2/g；QH为在欠电位沉积；MPt为单位面积Pt的负载量，mg/cm2；Sg为玻碳电极的表面积，cm2。显然，Pt-CNT/TiC的S比Pt-CNT大，因而活性更高，这说明2DTi3C2Tx纳米片上—OH、—F等基团的锚定作用，和1DCNT组成的混合维度负载了更为均匀的0DPt粒子。该种混合结构将会有利图4样品Pt、TiC+Pt在两种不同溶液中的CV曲线
·576·化工进展2017年第36卷图2样品XRD图图3样品Pt-CNT、Pt-CNT/TiC的XRD图2DTi3C2Tx纳米材料在图3(b)中没有明显的衍射峰，可能与其量少并且分散均匀有关。2.3电化学测试图4为样品Pt、TiC+Pt分别在H2SO4溶液和CH3OH溶液中的CV曲线。分别对比图４(a)在–0.2～0.1V附近的氢脱附峰和图４(b)的甲醇氧化还原峰，可以看到催化剂TiC+Pt的活性明显高于纯Pt催化剂的活性，这一电化学现象验证了Ti3C2Tx作为载体对Pt的催化活性有促进作用，为后续实验提供有力支撑。图5(a)显示为H2SO4溶液中的CV曲线。去除双电层电容，可以计算在–0.2～0.1V附近的氢脱附峰面积，即Pt-CNT、Pt-CNT/TiC材料的电化学活性面积（S）分别为15.65m2/g、23.14m2/g。计算公式为式(1)[26]。H3PtPtg100.21-QSMS(1)式中，0.21为转换因子，mC/cm2；SPt为材料的电化学活性面积，m2/g；QH为在欠电位沉积；MPt为单位面积Pt的负载量，mg/cm2；Sg为玻碳电极的表面积，cm2。显然，Pt-CNT/TiC的S比Pt-CNT大，因而活性更高，这说明2DTi3C2Tx纳米片上—OH、—F等基团的锚定作用，和1DCNT组成的混合维度负载了更为均匀的0DPt粒子。该种混合结构将会有利图4样品Pt、TiC+Pt在两种不同溶液中的CV曲线
【参考文献】：
期刊论文
[1]铝空气电池关键技术研究进展[J]. 王诚,邱平达,蔡克迪,肖尧,杨蕊,左朋建. 化工进展. 2016(05)
[2]聚吡咯在质子交换膜燃料电池中的应用[J]. 杨美妮,林瑞,张路,范仁杰,马建新. 化工进展. 2014(12)
[3]石墨烯制备新技术及其在燃料电池催化剂中的应用[J]. 谭习有,黎华玲,彭洪亮,钟轶良,廖世军. 化工进展. 2013(S1)
本文编号：3026754
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·576·化工进展2017年第36卷图2样品XRD图图3样品Pt-CNT、Pt-CNT/TiC的XRD图2DTi3C2Tx纳米材料在图3(b)中没有明显的衍射峰，可能与其量少并且分散均匀有关。2.3电化学测试图4为样品Pt、TiC+Pt分别在H2SO4溶液和CH3OH溶液中的CV曲线。分别对比图４(a)在–0.2～0.1V附近的氢脱附峰和图４(b)的甲醇氧化还原峰，可以看到催化剂TiC+Pt的活性明显高于纯Pt催化剂的活性，这一电化学现象验证了Ti3C2Tx作为载体对Pt的催化活性有促进作用，为后续实验提供有力支撑。图5(a)显示为H2SO4溶液中的CV曲线。去除双电层电容，可以计算在–0.2～0.1V附近的氢脱附峰面积，即Pt-CNT、Pt-CNT/TiC材料的电化学活性面积（S）分别为15.65m2/g、23.14m2/g。计算公式为式(1)[26]。H3PtPtg100.21-QSMS(1)式中，0.21为转换因子，mC/cm2；SPt为材料的电化学活性面积，m2/g；QH为在欠电位沉积；MPt为单位面积Pt的负载量，mg/cm2；Sg为玻碳电极的表面积，cm2。显然，Pt-CNT/TiC的S比Pt-CNT大，因而活性更高，这说明2DTi3C2Tx纳米片上—OH、—F等基团的锚定作用，和1DCNT组成的混合维度负载了更为均匀的0DPt粒子。该种混合结构将会有利图4样品Pt、TiC+Pt在两种不同溶液中的CV曲线
·576·化工进展2017年第36卷图2样品XRD图图3样品Pt-CNT、Pt-CNT/TiC的XRD图2DTi3C2Tx纳米材料在图3(b)中没有明显的衍射峰，可能与其量少并且分散均匀有关。2.3电化学测试图4为样品Pt、TiC+Pt分别在H2SO4溶液和CH3OH溶液中的CV曲线。分别对比图４(a)在–0.2～0.1V附近的氢脱附峰和图４(b)的甲醇氧化还原峰，可以看到催化剂TiC+Pt的活性明显高于纯Pt催化剂的活性，这一电化学现象验证了Ti3C2Tx作为载体对Pt的催化活性有促进作用，为后续实验提供有力支撑。图5(a)显示为H2SO4溶液中的CV曲线。去除双电层电容，可以计算在–0.2～0.1V附近的氢脱附峰面积，即Pt-CNT、Pt-CNT/TiC材料的电化学活性面积（S）分别为15.65m2/g、23.14m2/g。计算公式为式(1)[26]。H3PtPtg100.21-QSMS(1)式中，0.21为转换因子，mC/cm2；SPt为材料的电化学活性面积，m2/g；QH为在欠电位沉积；MPt为单位面积Pt的负载量，mg/cm2；Sg为玻碳电极的表面积，cm2。显然，Pt-CNT/TiC的S比Pt-CNT大，因而活性更高，这说明2DTi3C2Tx纳米片上—OH、—F等基团的锚定作用，和1DCNT组成的混合维度负载了更为均匀的0DPt粒子。该种混合结构将会有利图4样品Pt、TiC+Pt在两种不同溶液中的CV曲线
【参考文献】：
期刊论文
[1]铝空气电池关键技术研究进展[J]. 王诚,邱平达,蔡克迪,肖尧,杨蕊,左朋建. 化工进展. 2016(05)
[2]聚吡咯在质子交换膜燃料电池中的应用[J]. 杨美妮,林瑞,张路,范仁杰,马建新. 化工进展. 2014(12)
[3]石墨烯制备新技术及其在燃料电池催化剂中的应用[J]. 谭习有,黎华玲,彭洪亮,钟轶良,廖世军. 化工进展. 2013(S1)
本文编号：3026754
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