铂合金纳米立方块催化剂的氧还原反应活性比较

氧还原反应是质子交换膜燃料电池和金属-空气电池的重要反应,贵金属铂（Pt）与元素周期表中第一排的非贵过渡金属（M）形成铂合金催化剂（PtM）可以提高氧还原反应活性. 但是,有关活性的提高有多大程度上是来自合金元素的贡献却仍然存在争议. 为了研究合金元素对PtM催化活性的影响,本工作合成了颗粒形状与合金元素含量相似的铂锰（PtMn）, 铂铁（PtFe）, 铂钴（PtCo）和铂镍（PtNi）纳米立方块催化剂,并考察了不同铂合金催化剂在酸性介质中的氧还原反应活性. 选择制备立方块形状纳米颗粒催化剂进行比较,可以将颗粒表面结构对催化活性的影响降到最小. 结果表明,氧还原反应活性与铂d-带中心值曲线呈现火山形关系,其中PtCo纳米立方块催化剂的活性最高. 本文所得到的实验结果与基于d-带理论框架已知表面的密度泛函理论计算结果一致.     

纳米TiN粉体氧化制备铱钛氧化物为中间层的钛基氧化铱电极

以纳米TiN粉体和氯铱酸的混合液为涂液,采用浸渍-热分解法制备了含IrOx-TiO2中间层的钛基氧化铱电极.利用扫描电镜、X射线能谱和X射线衍射技术并结合电化学方法考察了中间层的组成和焙烧温度对电极的电催化性能和使用寿命的影响.结果表明,IrOx-TiO2中间层的加入没有改变传统的钛基氧化铱电极的形貌特征和组成,并使电极具有相同的电催化响应特性,同时大大提高了钛基氧化铱电极的使用寿命.制备钛基氧化铱电极的最优条件为焙烧温度450℃,中间层中Ir/Ti摩尔比为1.5。