由于现阶段化石能源的不断消耗,枯竭,人们对未来能源的探索也在不断进步,其中生物能源便是一个很好的方向。甲醇燃料电池由于其具有能量密度高,成本低廉,来源丰富等优点本人们重视,但是在甲醇燃料电池内,Pt阳极成为制约其发展的一个关键因素,近年来,越来越多的相关研究报道也不短在探索着燃料电池阳极材料的发展方向。Pt 基阳极催化剂的研究主要集中在以下几个面,(a)PtM 合金纳米催化剂,7,8 通过向Pt 催化剂中添加其他非贵金属来减少Pt 的用量,同时提高催化剂的稳定性;(b)特殊结构Pt 基纳米催化剂的合成, 如核壳构、空心结构10,13以及纳米多孔结构, 结构上的特性不仅提高了电催化活性,而且减少了贵金属Pt 的用量;(c)高指数晶面Pt 基纳米材料的研究, 即高指数晶面的催化活性要远高于常规晶面, 一般采用化学方法或电化学方法来合成具有高指数晶面的Pt 基纳米材料, 从而进一步提高单位质量Pt 的催化性能;(d) 选择理想的载体材料, 载体材料的性质对催化剂的性能有较大的影响, 研发具有好的导电性、大的比表面积、合理的孔隙结构和优异的抗腐蚀性能等特点的载体材料也是提高催化剂性能的有效途径之一。
采用静电纺丝技术并通过高温煅烧制备了TiO2纳米纤维, 利用还原浸渍法将Pt 纳米颗粒负载于其表面, 得到Pt/TiO2纳米纤维电催化剂. 与含相同质量分数Pt 的Pt/P25 和商业Pt/C 催化剂相比, 在相同实验条件下, Pt/TiO2纳米纤维电催化剂显示出最优的甲醇催化氧化活性, 并且其抗中间毒物能力大于商业Pt/C 催化剂。这是因为Pt 纳米颗粒能均匀地分布于载体TiO2纳米纤维表面, 并且存在较强的相互作用。计时电流测试表明, Pt/TiO2催化剂具有比Pt/P25 和商业Pt/C 催化剂更好的稳定性。由于载体TiO2纳米纤维制备工艺简单, 成本低廉, 对Pt 纳米颗粒有良好的分散性及对甲醇良好的催化氧化活性和稳定性等特点, 对DMFCs 电极材料的研究具有一定的指导意义。