首页 期刊 无机化学学报 高分散在氮掺杂碳纳米管表面铂纳米粒子的高效甲醇电氧化性能 【正文】

高分散在氮掺杂碳纳米管表面铂纳米粒子的高效甲醇电氧化性能

作者:刘晨霞; 蔡跃进; 王钰; 范豪; 陈强; 吴强; 杨立军; 王喜章; 胡征 南京大学化学化工学院、介观化学教育部重点实验室; 南京210023
直接甲醇燃料电池   甲醇氧化   铂   纳米粒子   氮掺杂碳纳米管  

摘要:以氮掺杂碳纳米管(NCNT)为载体,利用掺杂氮原子的锚定作用,通过微波辅助乙二醇还原法方便地将Pt纳米粒子高分散地固载于NCNT表面,制得了Pt/NCNT系列催化剂,对催化剂制备规律、电催化甲醇氧化反应(MOR)性能及构效关系开展了系统深入的研究。结果表明,随Pt负载量在18.2%~58.7%(w/w,下同)范围增加,Pt纳米粒子的粒径在2.2~3.7 nm范围相应地逐渐增大。单位质量催化剂的MOR催化活性先增加后急剧减小,在负载量为47.8%时达到最大。Pt的质量比活性在中等负载量(27.6%~47.8%)区间出现高值平台。该变化规律源于Pt纳米粒子的MOR催化活性在3 nm前后的明显差异,即〈3 nm时活性差,〉3 nm时活性优异。高负载量(58.7%)时活性的急剧下降源于Pt纳米粒子因团聚引起的Pt利用率的降低。

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