燃料电池催化剂文献报告

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,CoPtRu core-shell nanoparticles supported on multiwalled carbon nanotube for methanol oxidation,Hongbin Zhao, Lei Li , Jun Yang, Yongming Zhang Electrochemistry Communications 10 (2008) 15271529,主要内容,1.,背景知识介绍,2.,文献介绍,3.,实验步骤,4.,实验结果与讨论,5.,文献创新点,背景知识介绍,核壳结构,燃料电池,核壳结构的组成,核壳结构粒子是具有双 层或者是多层结构的复合 粒子。,构成内核和外壳的物质可以是相同的，也可以是不同的。,核壳结构的性质,核一壳型复合微球集无机、有机、纳米粒子诸多特异性质于一体，可通过控制核一壳的厚度等实现复合性能的调控。,通过对核一壳结构、尺寸的剪裁，可调控它们的磁学、光学、力学、热学、电学、催化等性质，因而具有诸多不同于单组分胶体粒子的性质。,它在材料学、化学组装、药物输送、生物化学诊断等领域具有极大的潜在应用价值。,核壳结构的分类,根据核,-,壳材质的不同,可将其主为,3,类,:,有机,-,无机型,(,聚合物,-,金属、聚合物,-,非金属等,),无机,-,有机型,(,金属,-,聚合物,、非金属,-,聚合物等,),无机,-,无机型,(,金属,-,金属、金属,-,非金属等）,核壳结构的主要制备方法,溶胶,-,凝胶法,机械混合法,化学镀法,异相形核法,醇盐水解法,直接甲醇燃料电池,定义：,是直接利用甲醇水溶液为燃料,氧或空气作为氧化剂的一种新型燃料电池。,特点,：,系统结构简单,体积能量密度高,燃料补充方便,应用,领域：,移动电源,车用电源,基本结构,阳极,质子交换膜,阴极,工作原理,电池：,CH,3,OH + 3/2O,2, CO,2,+ 2 H,2,O E,cell,= 1.18V,阳极,: CH,3,OH + H,2,0 CO,2,+ 6H,+,+ 6e,E,1,= -0.016 V,背景介绍,文献介绍,文章介绍了一种制备负载在多壁碳管表面,CoPtRu,核壳结构的方法：通过一种新方法控制,Co,在碳管表面的沉积速率和数量，用硼氢化钠和水合肼做为还原剂来一步一步实现这一过程。制备的催化表现了很好的电化学性能。,具体实验步骤,MCNTs,6M HNO,3,冷却,洗涤和抽滤至中性,60,真空干燥,回流,8h,磁力搅拌,油浴加热,具体实验步骤,超声,30min,碳管,+100ml,乙醇,5mg/ml,CoCl,2,通,N,2,1h,匀浆,NaBH4 (0.5 mg in 10 mL 0.1 M NaOH,),反应,30min,N,2,环境 室温,升温到,120C,逐滴加入,50%,N,2,H,4,H,2,O,反应,10,h,RuCl,3,和,H,2,PtCl,6,(10 mg Ru and 20 mg Pt in 20 mL H,2,O),反应,5,h,过滤，乙醇和水洗,真空,50C,干燥，,12,h,催化剂,实验结果与讨论,由图知：,CoPtRu,核壳粒子的粒径为,25-35nm,。,Co,核的平均粒径为,30nm,，,PtRu,壳的平均粒径为,3.4nm,。,实验结果与讨论,由图知：,壳层,PtRu,形成合金。,通过谢乐公式计算得到,PtRu,合金粒子的平均粒径为,3.1nm,实验结果与讨论,实验结果与讨论,