多孔网状载体铂催化剂的电催化性能

                                                       多孔网状载体铂催化剂的SEM图

   　直接甲醇燃料电池(DMFC)具有结构简单、质量轻、体积小、比能量密度高、维修方便、容易操作等特点, 是便携式电子设备、移动电话和电动汽车理想的动力电源. 但是长期以来影响直接甲醇燃料电池的商业化重要因素之一是阳极催化剂对甲醇的电催化性能较差. 近年来,DMFC阳极催化剂的研究热点集中于节省贵金属Pt的用量、增大电极的有效表面积以提高电极的催化活性. 一些研究者把铂及铂基二元或三元复合金属催化剂以纳米级颗粒形式高分散地担载在导电性好、抗腐蚀性优良的载体上制成纳米复合材料作为燃料电池阳极.

        目前研究较多的载体有炭黑、金属氧化物、碳纳米管(CNTs)及钛基合金等, 导电聚合物由于具有单体廉价、易制备、大的比表面积、高稳定性等优点作为催化剂载体近年来受到广泛关注. 聚乙酰苯胺(PAANI)是聚苯胺的一种衍生物, 具有良好的导电性和氧化还原特性, 在生物传感器领域中的应用,在过去几年己经有较深入的研究, 但在电催化领域的应用相对较少. Jiang等已成功制备出纳米PAANI 负载纳米簇状铂微粒的复合催化剂, 该催化剂对甲醇表现出了良好的电催化活性.

        广西师范大学化学化工学院赵彦春等人采用简单的化学氧化聚合法制备了新型多孔结构的聚乙酰苯胺纳米纤维(np-PAANI),并以此为载体在络合剂的存在下合成了Pt纳米微粒修饰的np-PAANI复合物膜电极C/np-PAANI/Pt.样品的形貌和结构通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和X 射线衍射(XRD)进行了表征. 在0.5 mol·L^-1CH₃OH+0.5 mol·L^-1 H₂SO₄混合溶液中考察了C/np-PAANI/Pt催化剂对甲醇的电催化氧化性能. 结果表明, 以np-PAANI负载的Pt催化剂对甲醇的电催化氧化活性和稳定性都比普通PAANI结构及石墨粉负载的Pt催化剂好很多.