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水合氧化钌对铂电催化剂上甲醇电氧化反应的促进作用

马俊红 , 余洁 , 赵丹 , 王安杰 , 徐柏庆

催化学报

以多壁碳纳米管(MWCNTs)为载体,制备了Pt载量为20%的Pt-(RuOxHy)m/MWCNTs催化剂(m为Ru/Pt原子比),在m≤0.4时考察了不同电势区间循环伏安预处理对其催化性能的影响.水合氧化钌(RuOxHy)的存在明显提高了Pt催化剂抗CO毒化的能力,而在甲醇电氧化反应中Pt的质量比活性(MSA)随样品中m值增大呈先升后降趋势.经低电势区间(-0.20~0.46 V vsSCE)预处理稳定的催化剂中,Pt-(RuOxHy)0.10/MWCNTs样品中Pt的甲醇电氧化反应的MSA提高至相应单组分Pt/MWCNTs的9倍.将预处理电势区间扩展到高电势(即-0.20~0.96 V VS SCE)会造成钌组分溶解流失,导致催化剂抗CO毒化能力下降.在经过高电势区间的预处理后,Pt-(RuOxHy)0.20/MWCNTs对甲醇电氧化反应呈现出最高的催化活性,为单组分Pt催化剂的1.4倍.这些结果证实,水合氧化钌是Pt电催化剂的有效助剂.

关键词: 直接甲醇燃料电池 , , 水合氧化钌 , 电催化

RuO2·nH2O薄膜的制备以及物相演变和伏安特性

刘泓 , 甘卫平 , 郭桂全 , 刘继宇 , 李祥 , 郑峰

中国有色金属学报

以RuCl3·3H2O水溶液为电沉积液,采用直流-示差脉冲组合电沉积技术,通过后续热处理工艺制备超级电容器用钽基RuO2·nH2O薄膜电极材料.用X射线衍射仪 (XRD)、红外光谱仪 (FTIR)、差热分析仪 (DTA)、扫描电镜 (SEM)和电化学分析仪,研究前驱体RuCl3·cH2O转化为RuO2·nH2O的物相演变行为以及微观组织形貌和循环伏安性能.结果表明:随着热处理温度升高,前驱体RuCl3·cH2O通过4步反应转变成RuO2·nH2O薄膜;该薄膜经历从无定形向晶体结构的转变.经300 ℃热处理的RuO2·nH2O薄膜电极材料的单位面积质量为2.5 mg/cm2,比电容达到512 F/g;当电压扫描速率从5 mV/s增加到250 mV/s 时,其比电容下降34%.

关键词: 水合氧化钌 , 薄膜材料 , 热处理 , 超级电容器 , 物相演变

氧化钨对Pt-RuOxHy电催化剂甲醇氧化性能的促进作用

马俊红 , 冯嫒媛 , 张贵荣 , 王安杰 , 徐柏庆

催化学报 doi:10.1016/S1872-2067(09)60065-6

在多壁碳纳米管负载的Pt-RuOxHy样品中引入氧化钨(WOm),能有效抑制样品中水合氧化钌(RuOxHy)在酸性电解质溶液中的溶解.在扩展电势(-0.20~0.96 V VS SCE)的电化学预处理过程中,RuOxHy的溶解程度从Pt-RuOxHy中的70%降至Pt-RuOxHy-WOm中的15%.计时电流曲线测试结果表明,与窄电势区间(-0.20~0.46V vs SCE)预处理的钉物种没有流失的样品相比,经扩展电势区间预处理的Pt-RuOxHy-WOm样品上甲醇电氧化反应的活性没有下降,而Pt-RuOxHy样品的活性则下降50%.

关键词: 甲醇电氧化:铂基电催化剂 , 水合氧化钌 , 氧化钨 , 催化剂稳定性

水热法和微乳液物理混合法制备水合氧化钌/活性炭复合电极材料及其电化学性能

王晨晨 , 刘亚菲 , 郑祥伟 , 温祖标 , 刘爱芳 , 徐鑫 , 胡中华

功能材料

通过水热法和微乳液-物理混合法制备了两种水合氧化钌/活性炭复合电极材料(HD和MP).采用X射线衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM),N2吸附等方法对材料的晶型、形貌、比表面积和孔结构进行了表征;用循环伏安,恒流充放电和交流阻抗等方法研究它们的电化学性能.结果表明,通过水热法制得了薄膜状RuO2·xH2O/AC复合材料,性能明显优于微乳液物理混合法制备的球状RuO2·xH2O/AC复合材料.HD材料在电流密度为3mA/cm2时,比电容(Cp)为337F/g,比MP的241F/g高39.6 %,在电流密度为60mA/cm2时,其功率为1072W/kg,比MP的875W/kg高22.5%.HD材料适合大电流快速充放电,电阻小,循环充放电性能优异,经1000次恒流充放电测试,容量保持率为99.8%.

关键词: 水合氧化钌 , 活性炭 , 复合电极材料 , 电化学电容器

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