pt基复合催化剂的制备与其对甲醇氧化的催化作用

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1、3．13．23．33．4本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯36第4章不同结构碳纳米管载PtRu催化剂对甲醇催化氧化的研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯374．1引言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯374．2实验部分⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯384．2．1碳纳米管活化预处理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯384．2．2催化N$JJ备⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯384．2．3催化剂表征⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯384．3实验结果与讨论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

2、⋯．394．3．1碳纳米管(CNTs)的循环伏安行为⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·394．3．2不同结构PtRu／CNTs催化剂的电催化甲醇氧化行为VII目录4．3．3不同结构PtRu／CNTs催化剂的结构分析⋯⋯⋯⋯⋯．．424．4结论与小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯叫第5章电催化氧化甲醇催化剂Pt．HxM003／CNTs的制备及性能研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯455．1引言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。455．2实验部分⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯465．2．1催化剂制备⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

3、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯465．2．2催化剂物理表征⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯465．2．3催化剂电化学表征⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯475．2．4催化剂单体电池测试⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯475．3实验结果与讨论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。475．3．1形貌结构和组成⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯485．3．2电催化甲醇氧化⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯505．3．3单体电池性能测试⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯555．4本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯56第6章结论与展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

4、⋯⋯⋯⋯⋯576．1结论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯576．2展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯57参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯59攻读硕士期间的科研成果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．69致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。70VⅡIPt基复合催化剂的制备及其对甲醇氧化的催化作用1．1燃料电池第1章绪论1．1．1燃料电池简介随着人类对大自然的不断开发，环境污染和资源、能源缺乏等问题越来越突出地摆在人们面前。而在近50年以内，世界能源还是以天然

5、气、石油、煤等矿物燃料为主。当通过直接燃气、燃油、燃煤等发电时，不仅效率低，而且排放严重污染环境的有害物质。燃料电池的开发与利用就是在这样的背景下蓬勃发展起来的。燃料电池是一种将燃料的化学能直接转换为电能的新型而清洁的发电装置，其工作原理与一般的电池相似，一般由电子导电的阴极和阳极及离子导电的电解质构成。在电极与电解质的界面上电荷载体由电子变为离子，在阳极(燃料电池的负极又称燃料极)进行氧化反应，在阴极(燃料电池的正极又称空气极)进行还原反应，燃料扩散通过阳极时失去电子而产生电流。燃料电池不同于普通二次电池，不需要外部电源充电，只要外部不断地输送

6、燃料和氧化剂，燃料氧化所释放的能量就源源不断地转化为电能和热能。燃料电池与传统的的火力发电、水力发电或核能发电相比，具有无可比拟的优点，如能量转换效率高、无污染、启动快、电池寿命长、比功率、比能量高，噪音和振动小，不扰民等，被称作面向21世纪的绿色能源技术【l】o也因此成为最有希望大规模应用于工业生产和生活各个方面的新一代发电技术[21。1．1．2燃料电池发展及应用燃料电池的研究起源可以追溯到1839年英国人Grove发明的“气体伏打电池”。他把铂黑阳极和阴极放在硫酸浴液中，直接将氢和氧转化为直流电，这可以算得上是世界上第一个燃料电池【3】。但与

7、此同时内燃机发电机问世并得到迅速发展，把燃料电池的发展推迟了近一个世纪。直到20世纪50年代，英国剑桥大学的Bacon教授用高压氢、氧气体制造了功率为5干瓦的燃料电池，工作温度为Pt基复合催化剂的制备及其对甲醇氧化的催化作用150oC，随后建造了一个6千瓦的高压氢氧燃料电池的发电装置，燃料电池才真正引起科学家的广泛关注和研究【4】。到20世纪60年代，美国成功地将氢氧燃料电池应用于航天技术，再一次燃起了人们对燃料电池的兴趣【51。70年代出现的石油危机促使人们进一步研究燃料电池民用的可行性，1977年世界上第一个兆瓦级磷酸燃料电池(PAFC)在美

8、国问世并通过了测试，同时第一辆以燃料电池与铅酸电池为混合能源的小汽车问世【6】。自80年代以来，由于世界各国环保问题的日趋严重，在能源政