离子液体协助乙二醇微波还原法制备高氧还原活性的PtNi/C阴极催化剂及性能研究

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• 英文论文题名：Ionic Liquid-Assisted Synthesis of PtNi/C nanoparticles as efficent oxygen reduction catalysts for PEMFCs
• 论文作者：刘飒 ; 赵新生
• 英文论文作者：Sa Liu ; Xinsheng Zhao ; School of Chemistry & Chimical Engineering ; Jiansu Normal University
• 年：2016
• 作者机构：江苏师范大学化学化工学院;
• 论文关键词：PtNi催化剂 ; 离子液体 ; 微波还原
• 会议召开时间：2016-07-01
• 会议录名称：中国化学会第30届学术年会摘要集-第二十九分会：电化学材料
• 语种：中文
• 分类号：O643.36
• 学会代码：ZGHY
• 会议名称：中国化学会第30届学术年会-第二十九分会 ; 电化学材料
• 会议地点：中国辽宁大连
• 主办单位：中国化学会
• 学会名称：中国化学会
• 页数：1
• 文件大小：209k
• 原文格式：D
• 会议级别：全国

摘要

目前作为燃料电池最好的催化剂Pt/C,其成本高昂,资源短缺。为了解决此问题,Pt-M(M=Fe,Co,Ni,Cu等过渡金属)合金被广泛研究,尤其是PtNi合金催化剂。据计算Pt3Ni(111)的ORR活性是Pt(111)的10倍,而Pt3Ni的ORR活性是商业Pt/C的90倍[1]。本文采用离子液体协助乙二醇微波还原的方法制备PtNi/C催化剂,并评价其ORR性能。在乙二醇微波还原制备PtNi合金过程中引入离子液体,具有以下优势[2,3]:1)高极性的离子液体是优良的金属前驱体溶剂;2)离子液体具有低表面张力,可吸附在金属颗粒表面,防止颗粒间的团聚,起到保护剂的作用;3)离子液体具有高热稳定性;4)离子液体具有较好的微波吸附能力,因此在微波合成催化剂过程中,有助于提高反应体系的加热速率,从而形成均匀分散且小尺寸的金属颗粒。实验结果表明,适量离子液体的加入起到保护剂的作用,可有效减小催化剂粒径;优化后的PtNi/C质量比活性是商业Pt/C的1.6倍,而面积比活性则提高了1.8倍,可有效减低Pt的使用。

引文

[1]Vojislav R.Stamenkovic,Ben Fowler,Bongjin Simon Mun,Guofeng Wang,Philip N.Ross,Christopher A.Lucas,Nenad M.Markovic,Science,2007,315(26):493-497.
    [2]M.Antonietti,D.Kuang,B.Smarsly,Y.Zhou,Angew.Chem.,Int.Ed.,2004,43:4988-4992.
    [3]R.Cai,M.Sun,Z.Chen,R.Munoz,C.O’Neill,D.Beving,Y.Yan,Angew.Chem.,Int.Ed.,2008,437:525-528.