碳载Pt-TiO_2催化剂对甲醇的电催化氧化.pdf

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1、化学工程师ChemicalEngineer2012年第10期文章编号：1002—1124(2012)10—0054—03蕊程：师碳载Pt—Tio2催化剂对甲醇的i崮撼电催化氧化赵洪波，马松艳，金城树(绥化学院食品与制药工程学院，黑龙江绥化152061)摘要：采用TiO溶胶法，选用3种不同还原剂(甲酸、甲醛、硼氢化钠)制备了碳载Pt-TiO催化剂。通过XRD衍射，循环伏安法(cv)和计时电流法(cA)对碳载Pt—TiO：催化剂的结构及其对甲醇的电氧化特性进行了研究。结果表明不同还原剂制备的催化剂中，TiO的结晶度不同，P【的粒径不同，电化学

2、比表面不同，对甲醇的电催化氧化的催化活性也不同。其中用甲酸还原所制得的碳载Pt-TiO：催化剂对甲醇的电催化氧化活性分别是采用甲醛或硼氢化钠方法的1．41倍和1．76倍。关键词：甲醇；电催化氧化；甲酸中图分类号：TQ426．94文献标识码：AElectrooxidafionofmethanolondiferentPt-TiOJCcatalystsZHAOHong—bo，MASong—yan，JINCheng—shu(InstituteofFoodandPharmaceuticalEngineering，SuihuaCollege，Suih

3、ua152061，China)Abstract：CarbonsupposedPt-TiO2catalystswerepreparedbydiferentreductants(HCOOH、HCHO、NaBH4)．TheHome-madePt-TiOJCcatalystswereusedformethanoloxidationinacidicsolution．ThecatalystspreparedhavebeencharacterizedbypowderX—raydifraction(XRD)，cyclicvohammetry(CV)，li

4、nearsweepvoltammetry(LSV)andAmperometrici-ttechniques．ThecatalystspreparedbydiferentmethodsafectedtheparticlesizeofPtandthedistributionofPtoncarbonsuppo~，andthereforethediferentelectrocatalyticoxidationactivityinmethano1．ThecatalystpreparedbyHCOOHhadthehighestelectrocatal

5、yticoxidationactivityandsta——bilityformethanolamongthecatalystsprepared．Itselectrocatalyticactivityis1．41timesand1．76timeshigherthanthatthecatalystspreparedwithHCHOandNaBH4asreductantalone，respectively．Keywords：methanol；electrocatalytieoxidation；formicacid近年来，直接甲醇燃料电池(DMF

6、C)因其价格低廉，燃料来源丰富，具有较高的能量密度等优点1实验部分被广泛应用到电动汽车和便携式电子仪器的研究中【l_31。目前，还没有发现比Pt对甲醇的电催化氧化1．1仪器和试剂活性更高的其它元素。但单一的Pt作为阳极电催化用三次蒸馏水洗涤和配制溶液，美国Cabot公剂易吸附使催化剂中毒的甲醇氧化的中间产物司生产的VulcanXC一72R活性炭为载体，所用化学CO，而使催化剂失效。因此，研究过的铂基电催化试剂均为分析纯，所用N：纯度为99．99％(哈尔滨卿剂主要有双金属催化剂，如Pt—Sn／C[、Pt—Ru／Ct引、华气体有限公司)；电化

7、学测试在CHI一660型电化Pt—M0／c【】和复合催化剂如Pt—WO【，Pt-TiO2【吼m1学分析仪(上海辰光仪器公司)上进行。等，本文制备的碳载Pt—TiO催化剂采用的是溶胶法，1．2催化剂的制备发现用不同方法制备的催化剂不但表面的粒径不1．2．1催化剂的制备同，而且对甲醇电氧化的催化活性和稳定性也不同。溶胶TiO的制备：室温下将含43．6L钛酸四丁酯的25mL乙醇水溶液(乙醇：水：5：1)磁力搅拌并加入聚乙二醇的甲醇溶液最终得到均匀透明收稿日期：2012—07—24的TiO2溶胶。基金项目：绥化学院2011年教育教学改革资助项目(

8、JG201138)；绥化学院2010年科研创新团队资助项目Pt—TiOJC催化剂的制备：将上述制备的溶胶加作者简介：赵洪波(1977一)，女，黑龙江绥化人，讲师，硕士，主要从事入含0．19g活