直接甲酸燃料电池中电解液及其添加剂对Pd阳极催化剂电催化性能提高的机理研究

来源 :南京师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:meimei5211314
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近年来,相比于直接甲醇燃料电池(DMFC),直接甲酸燃料电池(DFAFC)因为有很多优点而吸引了越来越多人研究。Pd催化剂对甲酸的电催化活性要好于Pt催化剂,但是,Pd催化剂的电催化稳定性不好。所以,研究Pd催化剂电催化稳定性不好的机理,并能找到提高其稳定性的方法是很有意义的。本文研究了不同电解液对Pd/C催化剂对甲酸电催化性能的影响。还研究了电解液的添加剂对Pd/C催化剂性能的影响。本论文的主要研究结果如下:  1.氨离子对甲酸在炭载Pd催化剂上氧化性能的影响  本章比较了Pd/C催化剂电极在HCO4、NH4ClO4和NaClO4电解液中对甲酸氧化的电催化活性和稳定性,发现在NH4ClO4电解液中最好,其次是NaClO4,在HClO4中最低。这要归因于NH4+能降低CO在Pd/C催化剂上的吸附强度和吸附量,因此,减少CO对Pd催化剂的毒化,促进甲酸在Pd/C催化剂上的氧化通过直接途径的进行。这一发现对提高DFAFC的性能很有意义。  2.EDTA对Pd/C催化剂对甲酸电催化性能的促进作用  本章研究了电解液中添加微量乙二胺四乙酸(EDTA)后对Pd/C催化剂对DFAFC中甲酸氧化的电催化性能及对甲酸分解的影响。研究发现在添加了少量EDTA的溶液中,Pd/C催化剂对甲酸氧化的电催化性能要好于在未添加EDTA的溶液中的。当添加EDTA的浓度为2.5×10-4mol/L时,Pd/C催化剂对甲酸的电催化性能最好,这是由于2.5×10-4mol/L EDTA能完全抑制Pd/C催化剂对甲酸的分解。  3.NaVO3对催化剂对甲酸氧化的电催化性能的影响  本章进一步研究了NaVO3对Pd催化剂对甲酸氧化的电催化性能的影响。首先,发现当在0.5mol/L甲酸溶液中加入2.5×10-5mol/L NaVO3后能明显抑制甲酸在Pd/C上的分解。另外,将Pd/C催化剂在0.5mol/L HCOOH+2.5×10-5mol/L NaVO3混合溶液中浸泡五天后,V元素吸附在了Pd/C上,吸附量为88.7μg/g。而且,吸附有钒氧离子的Pd/C催化剂对甲酸分解的催化活性低,因此它对甲酸氧化的电催化性能比Pd/C催化剂好。
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作者:郑慕康  作品尺寸:136cm x 66cm  作品年代:1941  作品材質:纸本
期刊
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