聚苯胺/C载Pt-Fe燃料电池催化剂的制备与表征文献综述

 2021-10-24 15:39:35

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文 献 综 述地球上的铂含量十分有限,使用过程中所涉及到的成本相对较高,这对于质子交换膜燃料电池的大规模使用起到严重的制约,所以开发高催化活性且稳定的铂催化剂成为了学术界和企业界极大解决的问题之一。

本文做的是关于催化剂改性的研究,以期改进铂催化剂较为昂贵以及效率较低不利于商用的问题一、非贵金属催化剂研究现状Pt基催化剂属于非常理想的催化材料。

但是,氢燃料中存在以下问题:阳极上CO等杂质容易导致催化剂中毒,从而导致阴极催化剂的氧还原活性降低。

为了降低燃电池的制作成本、提高催化性能,学者们已经采用不同的方法制备了二元合金催化剂PtM、核壳型催化剂等。

虽然这些催化剂在一定程度上可以解决问题,但是还是阻碍了燃料电池的工业化生产。

最近几年,非贵金属催化剂已经成为了人们研究的热点问题,希望以此来完全替代贵金属催化剂,因为非贵金属催化剂制备方法简单、材料来源广泛、价格低廉,而且还具有较好的催化活性,已经成为了当前电化学领域最受青睐的研究项目。

根据制备所需的材料,非贵金属催化剂主要包括以下三类:过渡金属大环化合物催化剂,非金属杂原子碳材料催化剂、过渡金属(M)-氮(N)-碳(C)催化剂,简写为M/N/CM=(Fe、Co等)。

非贵金属催化剂中金属元素对催化也具有很重要的作用,它决定氧还原反应中转移的电子数目。

人们研究了不同过渡金属催化剂的氧还原活性,发现铁元素对催化具有很好的促进作用,并且一部分Fe-基催化剂己经接近甚至超越了贵金属催化剂的催化性能,因此,这类催化剂受到了研究者的特别关注。

二、铂基/非铂基合金催化剂研究现状燃料电池的阳极、阴极上的氧化、还原反应存在过电势,在无催化剂的作用下很难发生反应;为了加速两电极反应使得燃料电池具备可用的放电性能,必须在电极中使用具有一定活性的催化剂[1-3]。

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