双金属磷化物/C铂基催化剂复合载体的构建及其甲醇氧化增强特性研究

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  1.采用简单水热法,低温磷化以及传统NaBH4还原法,成功实现了在Ni2CuP/C材料上组装Pt纳米组分。通过调控合成Ni2CuP/C复合材料所需的水热时间t以及对乙酸镍和硫酸铜的最优摩尔配比进行筛选,随后进行电化学测试。电化学研究分析表明当90℃下水热反应6h,且Ni盐与Cu盐的摩尔配比为2∶1,即可获得对DMFCs阳极氧化具有优异的催化性能的Pt-Ni2CuP/C催化剂。
  2.上一工作内容证实了双金属磷化物作为基底材料担载铂比单金属磷化物在甲醇氧化的催化作用上更具有优势,因此采用安全、经济有效的研究方法合成了一种双金属的FeNi2P/C复合物,并将它作为甲醇燃料电池阳极催化剂载体来担载Pt纳米颗粒。FE-TEM研究表明,由于双金属的磷化作用,Pt纳米颗粒具有非常小的尺寸(1.88nm)并且均匀分散的沉积在催化剂载体上。电化学测试分析表示,当n(FeSO4·7H2O)和n(Ni(NO3)2·6H2O)的加入摩尔配比为1∶2,140℃下水热反应12h后,所组建的Pt-FeNi2P/C复合材料的质量比活性(1125mA·mg-1Pt)是自制Pt/C-JM(283mA·mg-1Pt)催化剂的3.97倍。此外,归因于Fe原子和Ni原子之间的协同作用,双金属FeNi2P作为基底材料担载铂所获得的催化剂展现出比单金属的Pt-FeP4/C、Pt-Ni2P/C催化剂更优异的催化活性和抗CO中毒能力。
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