欢迎来到天天文库
浏览记录
ID:52948984
大小:463.48 KB
页数:17页
时间:2020-04-02
《会之非贵金属催化剂在燃料电池中的研究.pdf》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、SeminarSeminarⅡⅡ非贵金属催化剂非贵金属催化剂在燃料电池中的研究在燃料电池中的研究研究生:王晓丽研究生:王晓丽导导师:张华民师:张华民研究员研究员报告内容报告内容研究背景研究现状¾过渡金属原子簇合物催化剂¾过渡金属螯合物催化剂¾金属碳化物催化剂¾金属氮化物催化剂¾其他催化剂总体评述2005-5-18SeminarⅡ非贵金属催化剂在燃料电池中的研究2研究背景研究背景燃料电池存在的问题:9稳定性(寿命)9可用性(CO中毒)9成本问题(Pt催化剂)开发新型、价格低廉的非贵金属催化剂成为燃料电池电催化剂的主要研究方向。2005-5-18SeminarⅡ非贵金属催化剂
2、在燃料电池中的研究3研究现状研究现状1.过渡金属原子簇合物催化剂2.过渡金属螯合物催化剂3.金属碳化物催化剂4.金属氮化物催化剂5.其他催化剂2005-5-18SeminarⅡ非贵金属催化剂在燃料电池中的研究41.1.过渡金属原子簇合物催化剂过渡金属原子簇合物催化剂MoMX6-xx8X=Se、Te、SeO、S等,M=Os、Re、Rh、Ru等催化活性受过渡金属种类和化学计量比的影响Chevrelphase,PbM6S8MoRuSe>NiMoTe>MoRuSe.3.72.380.85684.21.8.82005-5-18SeminarⅡ非贵金属催化剂在燃料电池中的研究5催化效
3、果MoRuSe活性比阴极Pt/C4.21.8.8催化剂低30~40%,而价格仅为Pt的4%[1]MoRuSe/cabon作为氧还xyz原电催化剂,单池效率为31%,且未发现有随时间明显衰减的趋势[2]图1采用MoRuSe/cabon为氧还原电催化剂xyz的PEMFC的单电池性能曲线[2]☺有希望在燃料电池中代替Pt的氧还原催化剂[1]RWReeve.J.Electrochem.Soc.,1998,145(10):3463~3471.[2]TatianaRomero,Int..J.HydrogenEnergy,1998,23(11):1041~1044.2005-5-18S
4、eminarⅡ非贵金属催化剂在燃料电池中的研究62.过渡金属螯合物催化剂过渡金属螯合物催化剂分类金属酞菁化合物:金属卟啉化合物:酞菁铁(FePc)四苯卟啉钴(CoTPP)四羧酸酞菁铁(FePcTc)四苯卟啉铁(FeTPP)四羧酸酞菁钴(CoPcTc)2005-5-18SeminarⅡ非贵金属催化剂在燃料电池中的研究7催化活性中心金属原子N螯合物(酞菁),金属离子呈现下面的活性顺序Fe>Co>Ni>Cu≈Mn[3]4大环配体Fe2+而言活性顺序为N>NO>NS>O>S[4]4222244载体载体表面存在碱性基团催化活性是有利的,经过碱性气体处理的载体,催化剂活性大于未处理的
5、大于经酸性气体处理的。热处理温度催化活性中心N-M4C-N-Mx[3]FBack,1973,28a:1009[4]HJahnke,TheElectrochem.Soc.,Princeton,NJ,P.3032005-5-18SeminarⅡ非贵金属催化剂在燃料电池中的研究8小结1)催化活性中心的性质尚且说法不一。2)催化活性仍然不能与传统的Pt催化剂相比,目前公开报道的最好结果是相同条件下Pt活性的65%[5]。3)催化剂的稳定性不够好,制备过程复杂,因而还有待于对其进一步研究。4)催化剂价格低廉、资源丰富,并且对氧的还原具有一定的催化活性且使用寿命比较长。☺最有希望在燃
6、料电池中代替Pt的氧还原催化剂[5]STOyama.CatalysisToday,1992,15(2):179~200.2005-5-18SeminarⅡ非贵金属催化剂在燃料电池中的研究93.3.金属碳化物催化剂金属碳化物催化剂金属碳化物是通过金属盐或金属混合物在还原气氛下高温还原和碳化处理制得。被誉为“准铂催化剂”种类WC甲醇和H2氧化阳极催化剂WC+M(M=Ni,Co,Fe,Mo)TaCO还原2TaC+M阴极催化剂NiTaC,CoTaC3341262249292005-5-18SeminarⅡ非贵金属催化剂在燃料电池中的研究10抗CO性能CO对阳极反应的毒化作用虽然能
7、检测到,但非常小,由于CO毒化作用而使阳极电流减小的比例小于6%。CO对WC催化剂的毒化作用是非常缓慢的。低程度中毒的催化剂是非常容易还原的,其催化剂的活性可以恢复,且CO在再生的催化剂的吸附减弱了。图4WC为催化剂的电极在H+1%CO中,H氧22化反应电流的改变量与电压的关系2005-5-18SeminarⅡ非贵金属催化剂在燃料电池中的研究11碳化物催化活性的影响因素制备方法气相化学沉积法(CVD)程序升温还原法(TPR)热分解法碳载的碳化物活化处理条件碱液活化浸入HO22合金化2005-5-18SeminarⅡ非贵金属催化
此文档下载收益归作者所有