碳载体的预处理对PtC催化剂结构和性能的影响.pdf

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1、第31卷第1期无机化学学报V0l_31No．12015年1月CHINESEJOURNALOFINORGANICCHEMISTRY140—146碳载体的预处理对Pt／C催化剂结构和性能的影响张俊敏谭志龙王传军毕琚易伟沈月管伟明闻明(昆明贵金属研究所，稀贵金属综合利用新技术国家重点实验室，昆明650106)摘要：采用一种新的调变多元醇制备方法．通过调节碳载体热处理条件．制备得到不同的Pt／C燃料电池催化剂。采用pH计及物理吸附仪表征碳黑表面的含氧官能团和比表面积，利用电感耦合等离子光谱、x射线衍射、透射电镜和循环伏安法分别表征催化剂的成分、物相组成、微观组织形貌和电化学性能，并与进口的J

2、obnsonMatthey(JM)Pt／C催化剂的性能进行对比。结果表明：采用调变多元醇法．以400oC热处理碳黑作载体所制备的Pt／C催化剂的电化学比表面积达到83mz．g～，质量电流密度为49．03A·g～。而进口催化剂JM20％Pt／C的电化学比表面积为77m2．g～，质量电流密度仅11．13A．g～，自制催化剂即使Pt载量降低3wt％～4wt％．其电催化活性仍优于进口催化剂关键词：催化；催化剂；Pt／C；炭黑；微观结构中图分类号：0614．826文献标识码：A文章编号：1001—4861(2015)01—0140—07DoI：10．11862／CJIC．2015．022Efe

3、ctofCarbonSupportPretreatmentonStructureandPerformanceofPt／CElectrocatalystsZHANGJun·-MinTANZhi--LongWANGChuan·-JunBIJunYIWeiSHENGYueGUANWei-MingWENMing(StateKeyLaboratoryofAdvancedTechnologiesforComprehensiveUtilizationofPlatinumMetals，KunmingInstituteofPreciousMetals，Kunming650106，China)Abstr

4、act：Pt／CcatalystswerepreparedusinganewmodifiedpolyolmethodwithdifferentheattreatmenttemperaturesofVulcanXC一72carbonsuppo~．TheoxygencontainingfunctionalgroupandthespecificsurfaceareaofcarbonblackwerecharacterizedbypHmeterandphysicaladsorptioninstrument．Thecomposition，morphologyandtheelectrochemi

5、calpropertiesofthePt／Ccatalystwerecharacterizedbycoupledplasmaatomicemissionspectroscopy，Transmissionelectronmicroscopy，X-raydiffractionandcyclicvohammograms，respectively．TheresultsindicatethatthePt／Ccatalystwith400℃heattreatmentforcarb0nblackhasanelectrochemicalspecificsurfaceareaof83m‘g～，andt

6、hequalityofthecurrentdensityof49．03A·g～，whilethecorrespondingparametersforimposedcommercialJM20％Pt／Ccatalystare77m·g一and11．13A·g～．respectively．ThePtloadinginthepresentworkisdecreasedby3wt％-4wt％andtheelectriccatalyticactivityforthecatalystobtainedinthisworkisbetterthanthatofcommercialJM20％Pt／Cca

7、talyst．Keywords：catalysis；catalysts；Pt／C；carbonblack；microstructure收稿日期：2014—0812。收修改稿13期：2014—10—20。国家地区科学基金(No．51262015)、云南省基金(N0．2011FB125)资助项目。通讯联系人。E-mail：Wen@ipm．corn．an第1期张俊敏等：碳载体的预处理对Pt／C催化剂结构和性能的影响141质子交换膜燃料电池(PEMFC1由于具有比