調(diào)控Pt3Zn合金化程度改善酸性氧還原活性與穩(wěn)定性_第1頁
調(diào)控Pt3Zn合金化程度改善酸性氧還原活性與穩(wěn)定性_第2頁
調(diào)控Pt3Zn合金化程度改善酸性氧還原活性與穩(wěn)定性_第3頁
調(diào)控Pt3Zn合金化程度改善酸性氧還原活性與穩(wěn)定性_第4頁
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文檔簡介

1創(chuàng)新點針對氫燃料電池中，用于陰極氧還原反應(yīng)的鉑基催化劑成本高，穩(wěn)定性差問題，提出了一種制備小粒徑、分散均勻、活性位點數(shù)量多的催化劑制備方法。該方法合成的催化劑在酸性條件下，兼顧氧還原反應(yīng)的活性和穩(wěn)定性。

2選題依據(jù)氫燃料電池是碳達峰、碳中和背景下的重要能源組成部分，對高質(zhì)量發(fā)展具有重大戰(zhàn)略意義。然而，氫燃料電池的陰極氧還原由于反應(yīng)動力學(xué)緩慢，需要大量鉑催化劑，促進反應(yīng)進行。目前商業(yè)化的Pt/C催化劑由于成本高，活性不足，碳載體易腐蝕，Pt納米粒子易團聚導(dǎo)致穩(wěn)定差的問題，限制氫燃料電池商業(yè)化應(yīng)用。因此，開發(fā)高利用率、高活性、高穩(wěn)定性的鉑基合金催化劑是本文研究的主要問題。

3研究方案

圖1

研究方案

4研究內(nèi)容與數(shù)據(jù)4.1催化劑物理表征圖2

催化劑的物理表征：Pt/NC，Pt3Zn/NC-L和Pt3Zn/NC-H催化劑的XRD譜圖圖3

催化劑的物理表征：A.NC；B.Pt/NC；C.Pt3Zn/NC-L；D.Pt3Zn/NC-H的TEM圖像4.2催化劑的電化學(xué)活性測試圖4

不同催化劑的氧還原線性掃描曲線圖5

不同催化劑的質(zhì)量活性和面積比活性的直方圖4.3

催化劑的電化學(xué)穩(wěn)定性測試圖6

A.Pt/C，B.Pt3Zn/NC-H催化劑加速衰減前后氧還原線性掃描曲線；C.Pt/C，D.Pt3Zn/NC-H催化劑加速衰減前后CV曲線圖7

A.Pt/C，B.Pt3Zn/NC-H

催化劑加速衰減后的TEM圖像

5主要結(jié)論

1）催化劑用于氧還原反應(yīng)，商業(yè)Pt/C半波電位0.846V，Pt3Zn/NC-H半波電位0.903V，比商業(yè)Pt/C正移57mV。0.9V下的質(zhì)量活性和面積比活性分別是商業(yè)Pt/C的4.50倍和3.33倍。經(jīng)過10000周加速衰減試驗，Pt3Zn/NC-H催化劑有良好的穩(wěn)定性。 2）以金屬有機框架衍生的氮摻雜碳材料為載體，構(gòu)建小粒徑的Pt基合金氧還原催化

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