SO2-tolerant Pt-MoO3/C catalyst for oxygen reduction reaction

A Pt-MoO3/C catalyst,aimed to eliminate the harmful effect of sulfur dioxide（SCb） on the performance of Pt nanoparticles（NPs） for catalysis of oxygen reduction reaction（ORR） in proton exchange membrane fuel cells（PEMFC）,is developed and characterized by TEM,XRD and XPS.The results reveal that Pt-MoO3/C catalyst exhibits not only a higher catalytic activity,but also a better SO2 poisoning resistance and a better recovery performance than the commercial Pt/C catalyst does.     

Pt/Au原子比对活性炭负载Au-Pt直接甲酸燃料电池阴极催化剂性能的影响

制备了不同Pt/Au原子比的活性炭负载Au-Pt催化剂(Au-Pt/C),研究了Au/Pt原子比对Au-Pt/C催化剂氧还原电催化性能和抗甲酸性能的影响.结果表明,与Au/C催化剂相比,Au-Pt/C具有更好的电催化性能.当Pt/Au原子比从0/50增加到2/48时,Au-Pt/C催化剂表现出良好的氧还原电催化性能和抗...     

无机胶体法制备Pt/C催化剂及其性能表征

采用无机胶体法制备用于质子交换膜燃料电池(PEMFC)的Pt/C催化剂。研究了影响PtO₂胶体生成和稳定性的因素(溶液的pH值、浓度和温度条件等)以及不同还原剂浓度对Pt/C催化剂性能的影响。透射电子显微镜测试结果表明，采用经优化的工艺条件所制备的Pt/C催化剂平均粒径为3 nm，且分散性好、粒度均匀。X-射线衍射分析表明，催化剂中Pt(111)晶面的相对含量较高，有利于加速氧还原反应。单体PEMFC的电压/电流密度曲线测试表明，所制备的Pt/C催化剂具有良好的电化学性能。     

碳载Pt-P催化剂对氧还原的电催化性能

用NaH2PO2液相还原方法制得碳载Pt-P(Pt-P/C)催化剂(m(Pt)∶m(P)=5∶1)。 X射线衍射谱测量表明,Pt-P/C催化剂的Pt衍射峰的2θ值稍大于Pt/C催化剂的相应值,表明P进入了Pt晶格,形成了Pt-P合金。 电化学测试表明,Pt-P/C催化剂对氧还原的电催化性能要比商品化的E-TEK Pt/C催化剂好,其还原电位正移了40 mV。 由于Pt-P/C催化剂中Pt-P粒子的平均粒径和相对结晶度与Pt/C催化剂相似,推测Pt-P/C催化剂对氧还原的电催化性能好于Pt/C催化剂的原因可能为P的作用。     

碳载Pt-P催化剂对氧还原的电催化性能

用NaH2PO2液相还原方法制得碳载Pt-P(Pt-P/C)催化剂(m(Pt)∶m(P)=5∶1)。 X射线衍射谱测量表明,Pt-P/C催化剂的Pt衍射峰的2θ值稍大于Pt/C催化剂的相应值,表明P进入了Pt晶格,形成了Pt-P合金。 电化学测试表明,Pt-P/C催化剂对氧还原的电催化性能要比商品化的E-TEK Pt/C催化剂好,其还原电位正移了40 mV。 由于Pt-P/C催化剂中Pt-P粒子的平均粒径和相对结晶度与Pt/C催化剂相似,推测Pt-P/C催化剂对氧还原的电催化性能好于Pt/C催化剂的原因可能为P的作用。     

An improved palladium-based DMFCs cathode catalyst

A novel carbon-supported palladium-rich Pd3Pt1/C catalyst prepared by a modified polyol process showed a better cell performance than Pt/C in direct methanol fuel cells, which may be attributed to palladium's inactivity to methanol electro-oxidation while exhibiting good performance to oxygen reduction reaction.     

直接热分解法制备的碳载Pt-Sn催化剂对乙醇氧化的电催化性能

以Pt( NO3)2和SnO为前驱体采用直接热分解法制备了碳载Pt-Sn (Pt-Sn/C)催化剂.用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和X射线光电子能谱(XPS)等技术对催化剂进行了表征,用循环伏安法和CO溶出等方法研究了催化剂对乙醇氧化的电催化性能.结果表明,Pt-Sn/C催化剂中的Pt-Sn粒子具有Pt-S...     

甲醇在Pt/C和Pt/WO_3/C电极上的电氧化

用液相还原法制备碳载Pt(Pt/C)和碳载Pt/WO3(Pt/WO3/C)催化剂.实验表明该催化剂中加入一定量的WO3后,其对甲醇的催化氧化活性和稳定性都有一定提高,并以Pt、W原子比为1∶1的催化剂性能最好.这是由于Pt催化剂中加入了WO3后,其电化学活性比表面积增大,并且降低了对CO吸附强度.     

酸处理石墨化碳载体对燃料电池催化剂性能的影响

通过1700 ℃高温处理XC-72CB得到石墨化碳黑(GCB), 并采用酸处理对GCB碳载体进行官能团修饰. 透射电子显微镜(TEM)、 X射线粉末衍射(XRD)和拉曼光谱的结果显示, 酸处理后GCB的石墨化程度增加; N₂吸附-脱附结果证明GCB比表面积减小, 微孔数量减少; 热重分析结果表明, GCB热稳定性增强; 红外光谱和拉曼光谱结果显示, GCB表面引入了含氧官能团, 并同时保持了GCB的有序化结构. 采用循环伏安(CV)法和线性扫描伏安(LSV)法测试了不同预处理后催化剂的电化学性能, 表明其电化学活性表面积(ECSA, 75.25 m²/g)和质量比活性(MA, 0.093 A/mg)均高于商业Pt/C(JM)催化剂. TEM结果表明, 使用经过浓硫酸和浓硝酸混合酸处理的GCB(简称OGCB)作为载体得到的Pt/OGCB平均粒径为2.28 nm, 略小于商业Pt/C(JM)催化剂(约2.5 nm); 经5000周电化学循环伏安测试后, Pt/OGCB的电化学活性表面积衰减17.3%, 质量比活性衰减29.5%, 而Pt/C(JM)的ECSA衰减达到25.1%, MA衰减达到42.5%.     

固相反应制备的Pt/C催化剂对乙醇氧化的电催化活性

用固相反应法制备了Pt/C催化剂(Pt/C(s))，并研究了该催化剂对乙醇氧化的电催化活性. XRD和TEM测量表明， Pt/C(s)中Pt的平均粒径为3.8 nm，结晶度为2.38，远小于用传统的液相还原方法制得的Pt/C催化剂(Pt/C(l))的平均粒径(8.5 nm)和结晶度(5.56).因此, Pt/C(s)对乙醇的电催化氧化性能远好于液相还原法制得的Pt/C(l).     

炭载Pt-Ag双金属催化剂对甲醇氧化反应的电催化

以NaBH4为还原剂,将K2PtCl6和AgNO3前体进行共还原制备了一系列具有不同组成的碳载PtmAg/C合金催化剂（m为Pt/Ag原子比,m为0.05～1.0）,在酸性介质中考察了该系列催化剂对甲醇氧化反应的电催化性能。 与单组分Pt/C催化剂相比,系列PtmAg/C催化剂呈现出较高的催化氧化甲醇的活性与抗CO毒化能力,而且该催化剂的性能与其组成密切相关。 随m值增加,PtmAg/C催化剂对甲醇氧化反应的质量比催化活性(MSA)、本征催化活性(IA)与稳定性均逐步增加,当m=0.5时催化活性达到最高,其MSA和IA分别是Pt/C催化剂的5.1和4.8倍。     

用于质子交换膜燃料电池抗CO的Pt-CeO2/C催化剂的制备和表征

采用一步沉淀法,制备了纳米级Pt-CeO2/C电催化剂.透射电镜和X射线衍射表征结果表明,制备的催化剂Pt颗粒均匀分散于碳载体表面,其粒径主要分布于1.5～2.5 nm.将Pt-CeO2/C催化剂制备成质子交换膜燃料电池膜电极,经循环伏安和单电池极化曲线测试发现,Pt-CeO2/C催化剂性能与Pt/C催化剂的相当.一氧...     

Ni3FeN‐Supported Fe3Pt Intermetallic Nanoalloy as a High‐Performance Bifunctional Catalyst for Metal–Air Batteries

Electrocatalysts for both the oxygen reduction and evolution reactions (ORR and OER) are vital for the performances of rechargeable metal–air batteries. Herein, we report an advanced bifunctional oxygen electrocatalyst consisting of porous metallic nickel‐iron nitride (Ni₃FeN) supporting ordered Fe₃Pt intermetallic nanoalloy. In this hybrid catalyst, the bimetallic nitride Ni₃FeN mainly contributes to the high activity for the OER while the ordered Fe₃Pt nanoalloy contributes to the excellent activity for the ORR. Robust Ni₃FeN‐supported Fe₃Pt catalysts show superior catalytic performance to the state‐of‐the‐art ORR catalyst (Pt/C) and OER catalyst (Ir/C). The Fe₃Pt/Ni₃FeN bifunctional catalyst enables Zn–air batteries to achieve a long‐term cycling performance of over 480 h at 10 mA cm⁻² with high efficiency. The extraordinarily high performance of the Fe₃Pt/Ni₃FeN bifunctional catalyst makes it a very promising air cathode in alkaline electrolyte.     

具有高活性和突出的抗中毒性能的Pt修饰Ru/C催化剂的制备和表征(英文)

采用两步浸渍-还原法制备了一种具有高Pt利用效率,高性能的Pt修饰的Ru/C催化剂(Ru@Pt/C).对于甲醇的阳极氧化反应,该催化剂的单位质量铂的催化活性分别为Pt/C、自制PtRu/C和商业JMPtRu/C催化剂的1.9、1.5和1.4倍;其电化学活性比表面积分别为Pt/C和自制PtRu/C的1.6和1.3倍.尤为重要的是该催化剂对甲醇氧化中间体具有很好的去除能力,其正向扫描的氧化峰的峰电流密度(If)与反向扫描氧化峰的峰电流密度(Ib)之比可高达2.4,为Pt/C催化剂的If/Ib的2.7倍,表明催化剂具有很好的抗甲醇氧化中间体毒化的能力.另外,Ru@Pt/C催化剂的稳定性也高于Pt/C、自制PtRu/C和商业JMPtRu/C催化剂的稳定性.采用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和X射线光电子能谱(XPS)对催化剂进行了表征,Pt在Ru表面的包覆结构得到了印证.Ru@Pt/C的高铂利用效率、高性能和高抗毒能力使其有望成为一种理想的直接甲醇燃料电池电催化剂.     

碳纳米纤维负载铁镍合金在锌空气电池中的应用

析氧反应(OER)催化剂在锌空气电池(ZABs)储能过程中起着关键作用。我们开发了一种新型非贵金属基自支撑碳纳米纤维催化剂(Ni_δFe_4-δ-CNF)。首先,以聚乙烯吡咯烷酮、过渡金属乙酸酯、N,N-二甲基甲酰胺为原料,采用静电纺丝法制备了网状前驱体。随后,通过高温退火处理,将其转化为三维(3D)多孔结构材料。合成的Ni₁Fe₁-CNF催化剂在浓度为1 mol·L^-1KOH的电解质溶液中具有较低的起始电位(230 m V)和过电势(280 mV,10 mA·cm^-2),性能优于商业RuO₂。同时,将Ni₁Fe₁-CNF催化剂与商业Pt/C催化剂混合,作为空气阴极催化剂组装成ZAB,与商业的RuO₂+Pt/C ZAB相比,Ni₁Fe₁-CNF+Pt/C ZAB具有更高的功率密度(122 m W·cm^-2)、...     

铂催化剂在有机电解液中对氨氧化的电催化性能

研究了用碳酸丙烯酯(PC)和低粘度的乙二醇二甲醚(DME)作电流型电化学氨气传感器的有机混合电解液时,氨在碳载Pt(Pt/C)催化剂电极上的电氧化性能.实验表明,Pt/C催化剂电极对氨的氧化有很好的电催化活性,稳定性、选择性和响应时间等参数均良好,而且还能耐高温低湿的条件,可解决水溶液电解液因蒸发而失效的问题,延长了传...     

Pt/WO_3/C nanocomposite with parallel WO_3 nanorods as cathode catalyst for proton exchange membrane fuel cells

Pt/WO3/C nanocomposites with parallel WO3 nanorods were synthesized and applied as the cathode catalyst for proton exchange membrane fuel cells(PEMFCs). Electrochemical results and single cell tests show that an enhanced activity for the oxygen reduction reaction(ORR) is obtained for the Pt/WO3/C catalyst compared with Pt/C. The higher catalytic activity might be ascribed to the improved Pt dispersion with smaller particle sizes. The Pt/WO3/C catalyst also exhibits a good electrochemical stability under potential cycling. Thus, the Pt/WO3/C catalyst can be used as a potential PEMFC cathode catalyst.     

MIL-100(Fe) Supported Pt−Co Nanoparticles as Active and Selective Heterogeneous Catalysts for Hydrogenation of 1,3-Butadiene

Superior catalytic performance for selective 1,3-butadiene (1,3-BD) hydrogenation can usually be achieved with supported bimetallic catalysts. In this work, Pt−Co nanoparticles and Pt nanoparticles supported on metal–organic framework MIL-100(Fe) catalysts (MIL=Materials of Institut Lavoisier, PtCo/MIL-100(Fe) and Pt/MIL-100(Fe)) were synthesized via a simple impregnation reduction method, and their catalytic performance was investigated for the hydrogenation of 1,3-BD. Pt1Co1/MIL-100(Fe) presented better catalytic performance than Pt/MIL-100(Fe), with significantly enhanced total butene selectivity. Moreover, the secondary hydrogenation of butenes was effectively inhibited after doping with Co. The Pt1Co1/MIL-100(Fe) catalyst displayed good stability in the 1,3-BD hydrogenation reaction. No significant catalyst deactivation was observed during 9 h of hydrogenation, but its catalytic activity gradually reduces for the next 17 h. Carbon deposition on Pt1Co1/MIL-100(Fe) is the reason for its deactivation in 1,3-BD hydrogenation reaction. The spent Pt1Co1/MIL-100(Fe) catalyst could be regenerated at 200 °C, and regenerated catalysts displayed the similar 1,3-BD conversion and butene selectivity with fresh catalysts. Moreover, the rate-determining step of this reaction was hydrogen dissociation. The outstanding activity and total butene selectivity of the Pt1Co1/MIL-100(Fe) catalyst illustrate that Pt−Co bimetallic catalysts are an ideal alternative for replacing mono-noble-metal-based catalysts in selective 1,3-BD hydrogenation reactions.     

新型钴-聚吡咯-碳载Pt燃料电池催化剂的制备与表征

采用脉冲微波辅助化学还原法制备了钴-聚吡咯-碳(Co-PPy-C)载Pt催化剂(Pt/Co-PPy-C),其中Pt的总质量占20%.利用透射电镜(TEM)、光电子射线能谱分析(XPS)和X射线衍射(XRD)研究了催化剂的结构,用循环伏安(CV)、线性扫描伏安(LSV)等方法考察了其电化学活性及氧还原反应(ORR)动力学特性及耐久性.Pt/Co-PPy-C电催化剂的金属颗粒直径约1.8 nm,略小于商用催化剂Pt/C(JM)颗粒尺寸(约2.5 nm);催化剂在载体上分散均匀,粒径分布范围较窄.Pt/Co-PPy-C的电化学活性比表面积(ECSA)(75.1 m2·g-1)高于商用催化剂的ECSA(51.3 m2·g-1).XPS测试表明,自制催化剂表面的Pt主要以零价形式存在.而XRD结果显示,自制催化剂中Pt(111)峰最强,Pt主要为面心立方晶格.Pt/Co-PPy-C具有与Pt/C(JM)相同的半波电位;在0.9 V下,Pt/Co-PPy-C的比活性(1.21 mA·cm-2)高于商用催化剂的比活性(1.04 mA·cm-2),表现出更好的ORR催化活性.动力学性能测试表明催化剂的ORR反应以四电子路线进行.CV测试1000圈后,Pt/Co-PPy-C和Pt/C(JM)的ECSA分别衰减了13.0%和24.0%,可见自制催化剂的耐久性高于商用Pt/C(JM),在质子交换膜燃料电池(PEMFC)领域有一定的应用前景.     

Cu(PPh3)2BH4作还原剂制备PtCu/C催化剂催化烯烃硅氢 加成反应研究

采用湿法浸渍, Cu(PPh3)2BH4作为还原剂制备了负载型PtCu/C双金属催化剂, Pt∶Cu原子比为0.5～2.0. 用于苯乙烯与三乙氧基硅烷加成反应, Cu元素的引入使Pt/C催化剂的催化性能得到提高, 表现出比Speier催化剂、Karestedt催化剂和Pt/C催化剂更好的β-加成产物选择性. 催化直链烯烃与三乙氧基硅烷加成反应表现出优良的催化性能, 并且催化剂可重复使用.