碳气凝胶电催化氧化甲醇.pdf

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1、第24卷第4期化学研究中国科技核心期刊2013年7月CHEMICALRESEARCHhxyj@henu．edu．cn碱性介质中铂／碳气凝胶电催化氧化甲醇刘勇，杨浩，高丽，毛立群(河南大学化学化工学院，河南开封475004)摘要：以间苯二酚和甲醛为原料，采用溶胶凝胶法制备了碳气凝胶(CAs)；以CAs为载体，利用乙二醇还原法制备了Pt／CAs催化剂；在碱性条件下，采用循环伏安法测定了Pt／CAs催化剂电催化氧化甲醇的活性，结果表明，Pt／CAs显示出高的甲醇氧化催化活性，在1．0mol·LNaOH和1．0rnol·L_。CH。OH溶液中，其峰电流密度是商品VulcanXC一72R

2、负载Pt催化剂Pt／C的3．9倍，甲醇起始氧化电位比Pt／C的负移约100mV．关键词：碳气凝胶；Pt／CAs催化剂；碱性介质；甲醇；电催化氧化中图分类号：O646文献标志码：A文章编号：1008—1011(2O13)04—0408—04Electro—catalyticoxidationofmethanolcatalyzedbyplatinum／carbonaerogelsinalkalinemediumLIUYong，YANGHao，GAOLi，MAOLi～qun(CollegeofChemistryandChemicalEngineering，HenanUniversit

3、y，Kaifeng475004，Henan，China)Abstract：Carbonaerogels(CAs)werepreparedbysol—gelmethodinthepresenceofresorcinolandformaldehydeasthestartingmaterials．As—obtainedCAswasthenadoptedassupporterstopreparePt／CAscatalystbyethyleneglycolreductionmethod．Acyclicvoltammeterwasusedtomeasurethecatalyticactiv

4、ityofPt／CAscatalystfortheelectro—catalyticoxidationofmetha—no1inanalkalinemedium．ResultsshowthatPt／CAse1ectr0cata1vstsexhibitahighelectrocata1yticactivityformethanoloxidation．Namely，intheaqueoussolutionsof1．0mol·INaOHand1．0mol·L—CH3OH，thepeakcurrentdensityonPt／CAsis3．9timesasmuchasthatoncomm

5、ercialVulcanXC一72RcarbonsupportedPt(Pt／C)electrocatalyst，andthestartingoxidationpotentialofCH3OHontheformershiftsnegativelybyabout100mVascomparedwiththatonthelatter．Keywords：carbonaerogels；Pt／CAscatalyst；alkalinemedium；methanol；electro—catalyticOXjdat；on直接甲醇燃料电池(DMFC)具有结构简单、原料来源丰富、能量密度高、高效、清

6、洁等优点，被认为是一种极具应用前景的便携式、可移动电源_】]．阴离子膜直接甲醇燃料电池(AEM—DMFC)较目前广泛研究的质子交换膜直接甲醇燃料电池(PEM—DMFC)在“甲醇渗透”和甲醇氧化动力学等方面具有明显的优势，已逐渐成为人们研究的热点口]．制备高效的阳极电催化材料是AEM—DMFC重要的研究方向，阳极电催化材料多集中于Pt及Pt基催化剂．催化剂载体对提高催化剂活性、稳定性及贵金属的利用率有重要影响，其载体除了常用的商品碳载体VulcanXC一72R外，一些新型碳材料也被应用于DMFC中，如碳纤维]、碳纳米管j、碳球及碳气凝胶叩等．其中，碳气凝胶(CAs)是一种新型纳米

7、多孔碳材料，具有导电性好、比表面收稿日期：2013—03—07．作者简介：刘勇(1979一)，男，讲师，研究方向为催化反应工程．通讯联系人．Email：liuyong@henu．edu．cn．第4期刘勇等：碱性介质中铂／碳气凝胶电催化氧化甲醇409积大、密度变化范围广、孔径大小及分布可控等特点，是制备超级电容器和锂电池等的理想电极材料．目前，Pt仍是DMFC良好的催化材料，在甲醇电氧化过程中显示出了良好的催化性能，而以CAs为载体的Pt催化剂在碱性介质中催化电氧化甲醇的性能研究尚未见报道．因