PtIr／C合金催化剂的制备及其电催化性能.pdfVIP

助 材 斟 2012年第15期(43)卷 PtIr／C合金催化剂的制备及其电催化性能 杨伦权 。，张正富 ，徐 明丽。，杨喜 昆 ，江克柱 ，陈林燕 ， (1．昆明理工大学 分析测试研究中心 ，云南 昆明 650093； 2．昆明理工大学 材料科学与工程学院，云南 昆明 650093；3．昆明理工大学 理学院，云南 昆明 650093) 摘 要 ： 以碳 黑 (VulcanXC 72)为 载体 ，氯铱 酸 电位低于 Pt／C催化剂 口】。Y．Shen等也利用浸渍还 (H2IrCl ·6H2O)和氯铂酸 (H PtCl ·6H2O)为前驱 原法 ，以硼氢化钠为还原剂合成出Pdlr／C双金属合金 体，聚乙烯基吡咯烷酮 (PVP，polyvinylpyrrolidone)为 催化剂 ，发现其对 乙醇具有 良好 的催化活性u 。J． 保护剂，首次采用高压氢还原方法制备 出PtIr／C合金 Tayal等以异丙醇为还原剂，在超声条件下制备 出Pt— 催化剂，并对其进行不 同温度 的通 H 热处理 。运用 Ir／C和Pt—Ir—Sn／C催化剂，并发现其对乙醇氧化 的催 XRD、TEM 和 XPS对 PtIr／C合金催化剂进 行表征 。 化活性高于Pt／C和Pt—Sn／C催化剂 引。众所周知催 结果表 明，Pt与 Ir发 生合金化，PtIr合金 纳米粒子均 化剂的制备方法对其纳米粒子 的尺寸、形貌和结构影 匀分散在碳 黑表面。经 400和 700℃热处理后 ，PtIr 响较大，而上述制备方法主要是利用硼氢化物和醇作 合金 纳米粒子 的平均粒径仅 从 4．46nm 长 大至 4．56 还原剂制备 PtIr／C催化剂 。至今为止就我们所查 阅 和 5．58nm，且随着热处理温度 的升 高，其 晶型不断完 文献资料 ，利用高压氢作还原剂制备 PtIr／C催化剂的 善 。用 CO—stripping伏安法，循环伏安法 (CV)、计 时 研究未见报道 。 电流法(CA)等 电化学测试方法测试 PtIr／C合金催化 本文首次利用高压氢还原方法合成 了PtIr／C催 剂 的电催化性能，发现 400。C热处理 的PtIr／C合金催 化剂，并对其进行不同温度的热处理 ，采用 XRD、TEM 化剂，在酸性溶液中对 CO氧化的起始 电位明显提前， 和 XPS表征 Ptlr／C催化剂 的结构 、形貌和表 面化学 对 甲醇氧化具有最高的催化活性 。 状态。并应用 电化学方法测试 了PtIr／C合金催化剂 关键词 ： 高压氢还原 ；PtIr合金纳米粒子 ；PtIr／C合 的电催化性能。 催化 醇氧化 中图分类号 文献标 A 2 实 验 ： ．2 文献标识码 ： 一 一 中图分类 TQ4626 文章编号 ：1001—9731(2012)15-1998—04 2．1 PtIr／C与 Ir／C催化剂的制备 称取 100mg碳黑 (VulcanXC72)在二次蒸馏水 1 引 言 中超声分散 ，加入过量 KBH 以去除碳黑表面的污染 直接 甲醇燃料电池由于具有燃料资源丰富、方便 物口川，室温下搅拌 12h，抽滤并用二次蒸馏水洗涤至 中 高效、结构简单等优点¨】]，已成为研究的热点。直接 甲 性 ，60℃真空干燥 2h得到碳黑载体，称取该碳黑 20mg 醇燃料电池采用最多的是铂 (Pt)纳米催化剂，但 因其 并量取 PVP4mL加入到 乙二醇溶剂 中，再加入 5mL 价格 昂贵、资源匮乏和抗一氧化碳中毒能力差等特点， H2IrC16·6H2O (1．33mg／mL)和 5mL H2PtC16 · 限制了其进一步商业化开发应用。近年来 ，为 了获得 6H