.2PtTm催化劑對(duì)乙醇電催化氧化性能本實(shí)驗(yàn)所有測(cè)試均以商業(yè)Pt/C催化劑為對(duì)比。3.2.1循環(huán)伏安法考察PtTm催化劑對(duì)乙醇電催化氧化的催化活性圖3.1、圖3.2是利用循環(huán)伏安法檢測(cè)PtTm多孔催化劑活性的電流密度-電勢(shì)圖。循環(huán)伏安法（CV）可檢測(cè)物質(zhì)的電化學(xué)活性、測(cè)量物質(zhì)的氧化還原電位等。在本實(shí)驗(yàn)對(duì)于電催化氧化的活性測(cè)試均采用標(biāo)準(zhǔn)的三電極體系，飽和甘汞電極作為參比電極測(cè)試，得出電流密度-電勢(shì)的圖表。在圖3.1中，進(jìn)行催化氧化實(shí)驗(yàn)的電解液是N2飽和（除氧）的0.5molL-1H2SO4溶液，工作溫度為室溫，在-0.31~1.2V的范圍內(nèi)進(jìn)行掃描。從CV圖中可以看出，PtTm多孔催化劑也顯示出了類似Pt/C催化劑的循環(huán)伏安特征。曲線分為三個(gè)部分：-0.3V~0.05V電位范圍之間為Pt的表面的氫的吸脫附峰區(qū)，0.05V~0.3V之間為雙電層區(qū)，0.3V~1.2V之間為Pt的氧化還原區(qū)。相比于Pt/C催化劑，PtTm多孔催化劑的還原峰略有負(fù)移，表明有Pt氧化物的形成，有利于增強(qiáng)電催化性能。圖3.1電解液為的N2飽和（除氧）的0.5molL-1H2SO4溶液下的CV圖在圖3.2中，進(jìn)行催化氧化實(shí)驗(yàn)的電解液是N2飽和的0.5molL-1H2SO4和1molL-1CH3CH2OH的混合溶液，工作溫度為室溫，在-0.2~1.4V的范圍內(nèi)進(jìn)行掃描。由圖我們可以看出商業(yè)Pt/C和PtTm催化劑形成的峰形相似，均是正掃產(chǎn)生兩個(gè)峰，回掃產(chǎn)生一個(gè)峰。在這三個(gè)峰中采用0.7V處的氧化峰作為判斷催化劑活性的依據(jù)，通過(guò)電流密度大小圖3.1電解液為的N2飽和（除氧）的0.5molL-1H2SO4溶液下的CV圖河北師范大學(xué)本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）PtTm多孔催化劑Pt/C催化劑起始電位（V）-0.31-0.31終止電位（V）1.21.2氧化還原區(qū)最高電流密度（mA.mg-1）7540最低電流密度（mA.mg-1）-140-70相差值（mA.mg-1）215110表SEQ表\*ARABIC1圖3.1的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)表SEQ表\*ARABIC2圖3.2的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)圖3.2電解液為圖3.2電解液為N2飽和的0.5molL-1H2SO4+1molL-1CH3CH2OH混合溶液下的CV圖表SEQ表\*ARABIC2PtTm多孔催化劑Pt/C催化劑起始電位（V）-0.2-0.2終止電位（V）1.41.4起峰電位（V）0.180.2峰電流密度（mA.mg-1）1726.9433.9最高電流密度（mA.mg-1）2000550在圖3.3中，進(jìn)行催化氧化實(shí)驗(yàn)的電解液是N2飽和的0.5molL-1H2SO4與1molL-1CH3CH2OH的混合溶液，工作溫度為室溫，在-0.2~1.4V的范圍內(nèi)進(jìn)行多次不同掃速下的掃描。由圖我們可以看出隨掃描速度增長(zhǎng)，0.7V左右對(duì)應(yīng)的峰電流密度會(huì)隨之增長(zhǎng)。圖3.3電解液為圖3.3電解液為N2飽和的0.5molL-1H2SO4+1molL-1CH3CH2OH混合溶液下不同掃描速度的CV圖圖3.4是采用計(jì)時(shí)電流法測(cè)定催化劑對(duì)乙醇氧化的電流密度-時(shí)間曲線。在測(cè)定時(shí)，本測(cè)試中采用的電解液是0.5molL-1H2SO4和1molL-1CH3CH2OH的混合溶液，掃描時(shí)間為3600s。PtTm多孔催化劑起始電流密度約為2500mA.mg-1，Pt/C催化劑的起始電流密度為550mA.mg-1。在反應(yīng)一段時(shí)間后均出現(xiàn)衰減的狀態(tài)，在大幅度衰減后，PtTm多孔催化劑的電流密度約為250mA.mg-1，Pt/C催化劑的的電流密度約為80mA.mg-1左右，并且在3600s的測(cè)試時(shí)間內(nèi)一直保持PtTm多孔催化劑的電流密度始終高于Pt/C催化劑的的電流密度。通過(guò)電流密度的對(duì)比，可以看出PtTm多孔催化劑的催化活性優(yōu)于Pt/C催化劑，更適用于乙醇的電催化氧化。PtTm催化劑的孔洞為乙醇的催化氧化的陽(yáng)極反應(yīng)提供了較大的接觸面積，另外多孔的結(jié)構(gòu)有利于電催化反應(yīng)中電子導(dǎo)電和傳質(zhì)。并且納米孔洞結(jié)構(gòu)本身也是一種穩(wěn)定性較高的結(jié)構(gòu)，它為陽(yáng)極的電催化氧化反應(yīng)快速進(jìn)行提供了硬件條件。圖圖3.4電解液為0.5molL-1H2SO4和1molL-1CH3CH2OH混合溶液的計(jì)時(shí)電流曲線第4章總結(jié)本次論文利用熔煉快淬脫合金法成功制備出了PtTm多孔納米材料，合金組成可控制、形貌亦良好。將此合金運(yùn)用在乙醇氧化催化中，由循環(huán)伏安法和計(jì)時(shí)電流法的電化學(xué)測(cè)試表明在乙醇電催化氧化中，PtTm多孔催化劑表現(xiàn)出比商業(yè)Pt/C催化劑更優(yōu)越的活性。PtTm多孔納米的結(jié)構(gòu)提高了電子電導(dǎo)率以促進(jìn)電子傳導(dǎo)速率，也增大了比表面積以有效負(fù)載金屬顆粒，故而PtTm多孔催化劑在減少Pt用量的同時(shí)還有著較高的活性。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果為乙醇燃料電池的電極材料研究積累了一些基礎(chǔ)信息。參考文獻(xiàn)[1]CampagnoloMC,MarozziCA,ChialvoAC.PreparationandevaluationoftheelectrocatalyticactivityofPEMFCelectrodeswithhighlyefficientPtutilizationandwithoutionomeraddition[J].JournalofPowerSources,2013,239:207.[2]SaloméS,RegoR,QuerejetaA.AnelectrochemicalroutetopreparePdnanostructuresonagasdiffusionsubstrateforaPEMFC[J].ElectrochimicaActa,2013,106:516.[3]BrouzgouA,TsiakarasP.ReviewPaperPEMFCsandAEMFCsdirectlyfedwithethanol:acurrentstatuscomparativereview[J].JournalofAppliedElectrochemistry,2013,43:119.[4]SantasaloAarnioA,TuomiS,JalkanenK.Thecorrelationofelectrochemicalandfuelcellresultsforalcoholoxidationinacidicandalkalinemedia[J].ElectrochimicaActa,2013,87:730.[5]RaoLu,JiangYa