聚邻苯二胺铂复合电极的制备及其电催化研究.pdf

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1、第202142卷年第22月期化学研究与应用Vo1．24，No．2ChemicalResearchandApplicationFeb．，2012文章编号：1004—1656(2012)02-0260-05聚邻苯二胺／铂复合电极的制备及其电催化研究郭婷婷，廖钫，汪周峰，杨思维(西华师范大学化学化工学院，四川南充637002)摘要：利用原位聚合原位还原复合法制备了聚邻苯二胺(PoPD)／铂(Pt)复合电极。通过扫描电镜(SEM)、x射线能谱(XRD)、傅立叶变换红外光谱(VI~R)、和交流阻抗(EIS)对其形貌、组成元素和结构等进行了表征。研究了Poly(O-Phenyl

2、enediamine)／Platinum电极对甲醇的电催化行为，发现该复合电极对甲醇有良好的电催化性能。与裸铂电极相比，氧化电流高出约4．5倍。通过循环伏安法和计时电量法测定了修饰电极在甲醇溶液中的动力学参数，测得电子转移数为1，扩散系数为8．5687x10～cm／s。关键词：聚邻苯二胺；铂；甲醇；电催化氧化中图分类号：0657．1文献标识码：APreparationandelectrocatalyticofpoly(o-phenylenediamine)／platinumelectrodeGUOTing—ring，LIAOFang，WANGZhou-feng，YA

3、NGsi-wei(InstituteofChemicalEngineering，ChinaWestNormalUniversity，Nanehong637002，China)Abstract：Thepoly(o·phenylenediamine)／platinumelectrodehavebeenpreparedthroughin-situpolymerizationandreduc—tion．Surfacemorphology，compositionandstructureofsampleswerecharacterizedbyscanningElectronmi

4、croscopy(SEM)，X-raydiffraction(XRD)，Fouriertransforminfraredspectroscopy(FTIR)andImpedanceanalysis(EIS)．Theeleetroeatalyticoxidationofmethanolhavebeenstudiedonpoly(o—phenylenediamine)／platinumeletrod．ResultsshowedthePt／PoptelectrodeismoreactivethanPtelectrodeintheelectrocatalyoxidation

5、ofCH3OH，Thekineticsparameterswerealsocalculatedbycyclicvohammetry(CV)andehronocoulometry．Thenumberofelectrontransfer(，1)was1andthedifusioncoefficientWaS8．5687x10_。cm／s．Keywords：poly(o-phenylenediamine)；platinum；methanol；electrocatalyticoxidation铂是燃料电池中甲醇催化氧化中最有效的催极有显著提高J，因此聚邻苯二胺成为制备载铂化

6、剂，如何提高铂的活性位点，减少铂的载人量，电极的首选载体。聚苯二胺载铂电极的制备方法降低成本对直接甲醇燃料电池的开发应用具有重有电沉积技术。。。、自组装技术【lI-幢和化学氧化要意义。近年来研究成果表明，利用导电聚合物还原复合法¨"等，这些方法都能有效的提高铂作为载体，制备聚合物载铂电极¨4。，不仅提高铂的催化性能，但具有一定的局限性，如电沉积技术的分散度和比表面积，同时提高其对甲醇的催化虽能有效地控制铂的载入量和聚邻苯二胺膜的厚性能。聚邻苯二胺具有长链共轭结构、双重导电度，但成本太高；自组装技术虽能得到多层结构的性能和高比表面积的特点，与其他导电聚合物如复合物，但

7、不能精确控制金属纳米粒子的载入量；聚苯胺、聚吡咯相比，具有更高的选择透过性和稳化学氧化还原复合法虽简单易行、易实现大规模定性，催化剂载人聚邻苯二胺后，催化性能较裸电操作，但利用聚邻苯二胺分子链内的氨基还原铂收稿日期：2011-05—30：修回日期：2011-07-15联系人简介：廖钫(1974一)，女，副教授，主要研究方向电化学及其应用。E-mail：liaozhang2oo3@163．com第2期郭婷婷等：聚邻苯二胺／铂复合电极的制备及其电催化研究261离子时，反应位点有限。因此，本文利用原位聚合电极进行电化学聚合得到复合电极聚邻苯二胺原位还原复合法制得聚邻苯