电沉积法制备钯金纳米催化剂及其对甲醇催化性能的研究

稀有金属, 2015, 39(6): 493-497. doi: 10.13373/j.cnki.cjrm.2015.06.003

电沉积法制备钯金纳米催化剂及其对甲醇催化性能的研究

路金林 ^1, , 王琳 ^2, , 李继东 ^3, , 王一雍 ^4, , 李胜利 ^5, , 崔小强 ^6,

1.辽宁科技大学材料与冶金学院,辽宁鞍山,114051

2.辽宁科技大学材料与冶金学院,辽宁鞍山,114051

3.辽宁科技大学材料与冶金学院,辽宁鞍山,114051

4.辽宁科技大学材料与冶金学院,辽宁鞍山,114051

5.辽宁科技大学材料与冶金学院,辽宁鞍山,114051

6.吉林大学材料科学与工程学院,吉林长春,130012

基金项目: 辽宁省大学生创新创业项目(201310146001)资助高校杰出青年学者成长计划项目(LZQ2013031) 辽宁省博士科研启动基金项目(20141122) 国家自然科学基金项目(51203093,51204094,51374125)

关键词：电沉积 , 纳米催化剂 , 直接甲醇燃料电池 , 钯金纳米催化剂

Pd-Au Nano-Catalysts Synthesized by Electrodeposition and Its Catalytic Performance for Methanol

Keywords： electrodeposition , nano-catalyst , direct methanol fuel cell , Pd-Au nano-catalyst

利用电沉积法直接在碳纸上制备了一系列钯金二元金属纳米催化剂.用场发射扫描电镜(FESEM)和X射线能谱(EDX)对催化剂的形貌、结构和组成进行了测试和分析,发现所沉积的颗粒基本为球形,粒径分布比较均匀,约为80nm,钯和金基本按配比沉积.在碱性条件下研究了催化剂对甲醇的催化性能,结果表明所制备的二元催化剂对甲醇的氧化能力均大于一元催化剂.且当钯与金原子比为1∶1时,所制备的Pd1Au1催化剂对甲醇具有最高的催化活性和最好的稳定性.这种催化增强作用主要应归于钯金之间的协同效应,即金元素的存在可以帮助有效去除吸附在钯元素表面的CO,减小CO对催化剂的毒化作用.但第二种金属元素的引入量必须在一个合适的范围,才能最好地利用这种协同效应,使催化性能达到最佳.这种利用电沉积法直接在碳纸上制备二元纳米催化剂的方法,可以有效简化传统直接甲醇燃料电池(DMFC)中制作膜电极的复杂工艺过程,具有极大的应用价值.

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