SCNT燃料电池催化剂.pdf

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1、物理化学学报(WuliHuaxueXuebao)MarchActaP．一Chirn．Sin．，2010，26(3)：669—674【Article】www．whxb．pku．edu．cn以切短多壁碳纳米管为载体制备高活性Pt／SCNT及PtRu／SCNT燃料电池催化剂吴燕妮，廖世军1华南理工大学化学化工学院，广州510641肇庆学院化学化工学院，广东肇庆526061)摘要：采用乙醇为助磨剂，利用球磨的方法将5—15p．m长的多壁碳纳米管切短成长度约为200nm，并且分布较为均匀的短碳纳米管(SENT)．以SCNT为载体，采用有机溶胶法制得了含铂

2、20％)的Pt／SCNT及PtRu／SCNT催化剂．实验发现：对于甲醇的阳极电氧化过程，以切短碳纳米管为载体的Pt／SCNT催化剂具有比相同条件制得的Pt／CNT催化剂高得多的催化活性，前者甲醇氧化峰电流密度是后者的1．4倍，并且远远高于商品的Pt／C催化剂．同时我们发现添加了钌的PtRu／SCNT具有比不含钌的催化剂更好的活性．采用x射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、比表面积分析(BET)等方法对催化剂进行表征，结果表明，切短碳纳米管的晶相结构并未改变，但Pl／SCNT和PtRu／SCNT催化剂的比表面积和电化学活f生得到了显著的提高．

3、关键词：直接甲醇燃料电池；电催化剂：甲醇氧化；短碳纳米管中图分类号：0643ShortenedCarbonNanotubesasSupportstoPrepareHigh·PerformancePt／SCNTandPtRu／SCNTCatalystsforFuelCellsWUYan—Ni0LIA0Shi—Jun-(SchoolofChemistryandChemicalEngineering，SouthChinaUniversityofTechnology，Guangzhou510641，P．R．China；ZSchoolofChemistr

4、yandChemicalEngineering，ZhaoqingUniversity,Zhaoqing526061，GuangdongProvince，P．R．China)Abstract：Bal1millingwasusedwithethanolasamillingaidagenttosho~enthecarbonnanotubes(scNT)from5-15txmtoca200am．WepreparedaplatinumcatalystPt，SCNTandflplatinumrutheniumalloycatalystPLl／SCNTusi

5、ngthesho~enednanotubesassupportsbyacolloida1method．WefoundthatPt，SCNTshowedmuchhigheractivitythanPt／CNTduringtheanodicoxidationofmethano1．ThepeakcurrentdensityforPt，SCNTwas1．4timesashighasthatofPt／CNTanditwasalsomuchhigherthant}1atofthecommercialPt／Ccatalyst．Furthermore．wefo

6、undthatPtRu／SCNTshowedhigheractivitythanthatofPt／SCNTandPtRu／Ccatalysts．TheresultsofX—raydiffractionanalysis()(RD)，transmissionelectronmicroscopy(TEM)，andthespecificsurfaceareaE"I3method．revealedmatthecrystalstructureofthenanotubesdidnotchangebeforeoraftershorteningwhereasth

7、especialsurfaceareaandtheelectrochemicalactivityincreasedsignificantly．KeyWords：Directmethanolfuelcell；Electrocatalyst；Methanoloxidation；Shortenedcarbonnanotubes用碳纳米管代替碳粉作载体制备燃料电池催化同时，由于碳纳米管具有比炭黑更好的有序性，所以剂已经得到了广泛的研究，一般来说，这种催化其耐氧腐蚀性能阎要比炭黑好得多．基于这些原因，剂的活性远远高于采用炭黑做载体制得的催化剂，碳纳米管用

8、作燃料电池催化剂载体的研究受到了广Received：September5，2009；Revised：November20，2009；Published