Pt-Sn/CMS复合材料的制备及其电催化性能研究
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更新于2024-09-03
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"Pt-Sn/碳微球的制备及电催化性能的表征"
本文主要探讨了 Pt-Sn/CMS 复合材料的制备方法及其在直接甲醇燃料电池(DMFC)中的电催化性能。研究者通过化学气相沉积(CVD)法制备了粒径均匀、分散性良好的碳微球(CMS),随后采用浸渍还原法,在乙二醇体系中引入 Pt 和 Sn,制得 Pt-Sn/CMS 复合催化剂。这一过程旨在改善催化剂的电催化活性和抗 CO 中毒能力。
实验结果显示,Pt-Sn/CMS 复合材料中的金属颗粒分布均匀,粒径约为 4 纳米,这样的尺寸有利于提高催化效率。X 射线衍射(XRD)和 X 射线光电子能谱(XPS)分析揭示了 Pt-Sn/CMS 材料中存在 PtSn 合金和 SnO2 的形成。这两种成分的存在对于促进 CO 的氧化至关重要,能有效防止 Pt 颗粒被 CO 中毒,从而提高催化剂的电催化活性。
通过循环伏安法(CV)对比 Pt-Sn/CMS 和 Pt/CMS 的电催化性能,发现 Pt-Sn/CMS 催化剂表现出显著的优越性。这表明 Sn 的引入对于 Pt/CMS 的催化性能有积极的改进作用,可能是因为 PtSn 合金和 SnO2 的协同效应,增强了对甲醇氧化反应的催化效果。
关键词:Sn,碳微球,结构,电催化活性
文章指出,尽管 Pt 是 DMFC 最有效的电极催化剂,但由于甲醇氧化过程中产生的 CO 可导致 Pt 毒化,因此研究 Pt-M 二元催化剂如 Pt-Sn/CMS 是解决这一问题的有效途径。Sn 因其成本低且能改善催化活性而备受关注,但关于 Pt-Sn/CMS 结构对催化活性影响的深入研究并不多见。该研究通过系统表征和性能对比,为理解 Pt-Sn/CMS 结构对催化活性的影响提供了新的见解,为优化 DMFC 催化剂设计提供了理论依据。
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