酸性环境下 Pt/CNT 和 Pt/MO2/CNTs 催化剂的稳定性提升策略

本文档标题为《直接甲醇燃料电池阳极催化剂稳定性研究》（2012年），发表于2012年6月的《内蒙古科技大学学报》第31卷2期。研究由苑慧萍和邱新平两位作者合作完成，他们分别来自北京有色金属研究院和清华大学化学系。 该研究主要关注的是直接甲醇燃料电池（DMFC）中阳极催化剂的稳定性，特别是Pt/CNT（铂/碳纳米管）和Pt/MO2/CNTs（铂/二氧化钼/碳纳米管）催化剂在酸性环境下的性能。电化学方法被用于实验，这允许科学家们深入理解电解质溶液对催化剂行为的影响。 研究发现，金属氧化物在阳极催化剂中起着关键的锚定作用，这种作用显著提高了铂颗粒在酸性条件下的稳定性。金属氧化物在酸中并非完全稳定，会发生一定程度的溶解，这一过程改变了它们在碳纳米管表面的结构形态。这一溶解过程实际上起到了重构催化剂表面的作用。 更为重要的是，通过电化学作用，溶解的金属离子与铂电极之间的相互作用得以增强，这反过来促进了一氧化碳（CO）在铂表面上的电氧化活性。电化学反应中的这种动态平衡对于催化剂性能至关重要，它直接影响了DMFC的整体效率和耐久性。 这篇论文揭示了金属氧化物在直接甲醇燃料电池阳极催化剂稳定性中的核心作用，这对于优化DMFC的设计和改进其在实际应用中的性能具有重要意义。这项工作不仅深化了我们对催化剂在酸性环境下的行为理解，也为提升燃料电池技术的效率和可靠性提供了科学依据。