燃料電池催化劑文獻(xiàn)報告（課堂PPT）

1、1CoPtRu core-shell nanoparticles supported on multiwalled carbon nanotube for methanol oxidationHongbin Zhao, Lei Li , Jun Yang, Yongming Zhang Electrochemistry Communications 10 (2008) 15271529 2 主要內(nèi)容3背景知識介紹u核殼結(jié)構(gòu)u燃料電池4核殼結(jié)構(gòu)的組成 核殼結(jié)構(gòu)粒子是具有雙 層或者是多層結(jié)構(gòu)的復(fù)合 粒子。 構(gòu)成內(nèi)核和外殼的物質(zhì)可以是相同的，也可以是不同的。5核殼結(jié)構(gòu)的性質(zhì) 核一殼型復(fù)合微球集無機(jī)、

2、有機(jī)、納米粒子諸多特異性質(zhì)于一體，可通過控制核一殼的厚度等實現(xiàn)復(fù)合性能的調(diào)控。 通過對核一殼結(jié)構(gòu)、尺寸的剪裁，可調(diào)控它們的磁學(xué)、光學(xué)、力學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)、催化等性質(zhì)，因而具有諸多不同于單組分膠體粒子的性質(zhì)。 它在材料學(xué)、化學(xué)組裝、藥物輸送、生物化學(xué)診斷等領(lǐng)域具有極大的潛在應(yīng)用價值。6核殼結(jié)構(gòu)的分類根據(jù)核-殼材質(zhì)的不同,可將其主為3 類: 有機(jī)-無機(jī)型(聚合物-金屬、聚合物-非金屬等) 無機(jī)-有機(jī)型(金屬-聚合物 、非金屬-聚合物等) 無機(jī)-無機(jī)型(金屬-金屬、金屬-非金屬等） 7核殼結(jié)構(gòu)的主要制備方法l溶膠- 凝膠法l機(jī)械混合法l化學(xué)鍍法l異相形核法l醇鹽水解法8直接甲醇燃料電池 特點： 系統(tǒng)結(jié)

3、構(gòu)簡單 體積能量密度高 燃料補(bǔ)充方便 應(yīng)用領(lǐng)域： 移動電源 車用電源 9基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)陽極 質(zhì)子交換膜 陰極 工作原理工作原理電池：CH3OH + 3/2O2 CO2 + 2 H2O Ecell= 1.18V 陽極: CH3OH + H20 CO2 + 6H+ + 6e E1 = -0.016 V 背景介紹 10文獻(xiàn)介紹文章介紹了一種制備負(fù)載在多壁碳管表面CoPtRu核殼結(jié)構(gòu)的方法：通過一種新方法控制Co在碳管表面的沉積速率和數(shù)量，用硼氫化鈉和水合肼做為還原劑來一步一步實現(xiàn)這一過程。制備的催化表現(xiàn)了很好的電化學(xué)性能。11具體實驗步驟具體實驗步驟MCNTs6M HNO3 冷卻冷卻 洗滌和抽濾至

4、中性洗滌和抽濾至中性 60真空干燥真空干燥 回流回流8h 磁力攪拌磁力攪拌 油浴加熱油浴加熱 12具體實驗步驟 超聲30min碳管+100ml乙醇5mg/ml CoCl2通N2 1h勻漿NaBH4 (0.5 mg in 10 mL 0.1 M NaOH)反應(yīng)30min N2環(huán)境 室溫 升溫到120C逐滴加入50% N2H4 H2O反應(yīng) 10 hRuCl3和 H2PtCl6 (10 mg Ru and 20 mg Pt in 20 mL H2O)反應(yīng) 5 h過濾，乙醇和水洗真空50C干燥，12 h催化劑13實驗結(jié)果與討論由圖知：CoPtRu核殼粒子的粒徑為25-35nm。Co核的平均粒徑為30nm，PtRu殼的平均粒徑為3.4nm。14實驗結(jié)果與