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介孔TiO_2载体对固体聚合物电解质水电解阳极催化剂性能的影响
引用本文:陈刚,米灿根,吕洪,郝传璞,黄宇,宋宇琨.介孔TiO_2载体对固体聚合物电解质水电解阳极催化剂性能的影响[J].高等学校化学学报,2016(1):126-133.
作者姓名:陈刚  米灿根  吕洪  郝传璞  黄宇  宋宇琨
作者单位:1. 湖南大学材料科学与工程学院,长沙,410082;2. 同济大学新能源汽车工程中心,上海,201804
基金项目:国家自然科学基金(批准号:21306141)资助.Supported by the National Natural Science Foundation of China(21306141)
摘    要:以钛酸四丁酯为原料,采用溶剂蒸发自组装法(EISA)在不同焙烧温度下制备不同比表面积及结构的介孔TiO_2载体.利用亚当斯熔融法在介孔TiO_2载体表面负载IrO_2纳米颗粒,对IrO_2/TiO_2的结构和性能进行了表征,并在质子交换膜(PEM)单电池中对IrO_2/TiO_2催化剂进行了电化学表征.结果表明,随着焙烧温度的升高,TiO_2载体比表面积降低,孔径增大,孔容减小,组织结构有利于向金红石相转变.TiO_2载体的存在明显改善了IrO_2颗粒的分布,IrO_2晶粒尺寸减小.在IrO_2负载量(质量分数)为40%的情况下,IrO_2颗粒易在低比表面积的载体表面形成连续的IrO_2导电催化层,载体比表面积越低其催化活性越高.在1A/cm~2的电流密度下,IrO_2,40%IrO_2/TiO_2-2和40%IrO_2/TiO_2-3催化剂的极化电势分别为2.028,2.426和2.064 V.介孔TiO_2载体的表面结构及导电性极大影响了催化剂的电化学活性.

关 键 词:氢能  电解水  电催化剂载体  氧化铱  质子交换膜电解槽

Mesoporous TiO2 as the Anode Catalyst Support for Solid Polymer Electrolyte Water Electrolysis
Abstract:
Keywords:Hydrogen  Water electrolysis  Electrocatalyst support  IrO2  Proton exchange membrane electrolyzer
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