碳载体处理对Pd催化氧化甲酸的影响.pdf

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1、化学工程师ChemicalEngineer2011年第1期文章编号：1002—1124(2011)01—0018—03科：研拜碳载体处理对Pd催化发氧化甲酸的影响李旺，王力威，涂丹丹，邬冰，高颖(哈尔滨师范大学化学化工学院，黑龙江哈尔滨150025)摘要：采用饱和co盐浸渍碳黑，然后高温热处理。发现处理后的碳黑微孔体积减少，介孔体积增加，更适于作为催化剂的载体。用处理后的碳黑制备的碳载Pd催化剂比未处理的碳黑做载体制备的催化剂对甲酸氧化具有更高的电催化活性。XRD结果可以看出，经co盐浸渍处理过的碳黑中含有一定量的co，有助于金属Pd在碳

2、黑表面的分散，增加活性金属的电化学比表面，提高催化剂的催化活性。关键词：Pd；碳黑；甲酸；电催化氧化中图分类号：0646文献标识码：AEffectoftreatmentofcarbonblackonthebehaviorofformicacidoxidationatcarbonsupportedPdcatalystLIWang，WANGLi-wei，TUDan-dan，WUBing，GAOYing(CollegeofChemicalEngineering，HarbinNormalUniversity，Harbin150025，China)

3、Abstract：Thetreatmentofcarbonblackisinthemethodofimpregnationandfollowedheattreatment．Thetreatedcarbonblackhasmorevolumeofmesoporesandlessvolumeofmicroporescomparedwiththeuntreatedcarbonblack，whichisfitassupport．ThePd／Ccatalystswithtreatedcarbonblackassupportshowedhighera

4、ctivitythanthatwithuntreatedcarbonblackassupport．XRDresultshowsthatmetalCoexitedinthetreatedcarbonblackwhichcanhelpthedispersionofPdonthesurfaeeofthecarbonandthenenhancetheactivityofthecatalystforformicacidoxidationKeywords：Pd；carbonblack；formicacid；electro—catalyticoxida

5、tion在负载型催化剂中，载体的性质对制备的催化复杂，合成条件较苛刻，成本也比较高，在一定程度上剂的活性起着重要的作用，如金属的分散、过渡金限制了它们的实际应用。XC一72R为无定形潘I生炭石属间的相互作用、金属一载体相互作用等都与载体墨化处理的碳黑材料，比表面积约为250m·g一，具有良有关。对于低温燃料电池如直接甲醇燃料电池、直好的导电性和较大的比表面积，价格低廉，因此，为目接甲酸燃料电池，电催化剂的碳载体应具有较高的前学术研究与工业应用最多的电催化剂载体⋯。但由比表面积，有利于贵金属活性组份的高度分散；具于其4～20nm的介孔较少，

6、使其表面的利用率较低。有良好的电子传导能力；适当的孔结构等。近年来本论文采用简单的方法对XC一72R进行扩孔改I生，改有很多报道尝试新型非碳材料作为电催化剂的载性后制备的Pd／C催化剂具有较高的催化潘眭。体I]。此外近年研究结果表明新型碳载体如单壁碳纳米管(SWNTs)，多壁碳纳米管(MWNTs)[61，导电1实验部分高分子1，引，以及其它一些碳载体催化剂，可不同程度地提高催化剂的电催化活性，但这些碳材料的1．1催化剂及电极的制备制备方法(如电弧放电、激光化学气相沉积等)比较1．1_1碳黑的处理及催化剂的制备将2g碳黑(XC一72，标记为

7、CB)完全浸没在硝酸钴饱和溶液收稿日期：2010一l1—20中，浸渍72h，然后过滤，在真空箱中100℃下烘干基金项目：黑龙江省教育厅基金项目(11531235)8h。在N保护下高温炉中加热到900℃，维持3h，作者简介：李旺(1986一)，汉，男，在读硕士研究生，从事甲酸阳极自然冷却至室温。用5mol·L的盐酸，在IO0~C条电催化氧化方面的研究。件下回馏6h，然后将其过滤，洗涤，在真空箱中导师简介：高颖(1963一)，汉，女，博士，教授，研究方向：直接甲酸100T：下烘干8h，处理后的碳黑标记为TC。燃料电池。2011年第Ol期李旺等

8、：碳载体处理对Pd催化氧化甲酸的影响19取10mL乙二醇，在分散剂中加人0．04g碳黑图1为碳黑TC和CB的XRD图。图中2角为混合超声振荡1h，磁力搅拌器下搅拌1h，然后用分26o的衍射峰为