燃料电池催化剂文献报告 ppt课件

主要内容
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
冷却
洗涤和抽滤至中性
磁力搅拌 油浴加热
60℃真空干燥
具体实验步骤
碳管+100ml乙醇 超声30min 5mg/ml CoCl2
通N2 1h 匀浆
NaBH4 (0.5 mg in 10 mL 0.1 M NaOH) 反应30min N2环境 室温
升温到120°C
逐滴加入50% N2H4 •H2O
反应 10 h
燃料电池催化剂文献报告
Co@Pt–Ru core-shell nanoparticles supported on multiwalled carbon nanotube for methanol
oxidation
Hongbin Zhao, Lei Li , Jun Yang, Yongming Zhang Electrochemistry Communications 10 (2008) 1527–1529
基本结构
阳极 质子交换膜 阴极
文献介绍
文章介绍了一种制备负载在多壁碳管表面 Co@Pt–Ru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。
MCNTs 6M HNO3
具体实验步骤
回流8h
实验结果与讨论
由图知：
壳层Pt–Ru形成合 金。
通过谢乐公式计算 得到Pt–Ru合金粒 子的平均粒径为 3.1nm
实验结果与讨论
RuCl3和 H2PtCl6 (10 mg Ru and源自文库20 mg Pt in 20 mL H2O)
反应 5 h
过滤，乙醇和水洗
真空50°C干燥，12 h
催化剂
实验结果与讨论
由图知： Co@Pt–Ru核壳 粒子的粒径为 25-35nm。 Co核的平均粒 径为30nm，Pt– Ru壳的平均粒 径为3.4nm。
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
背景介绍
工作原理
电池：CH3OH + 3/2O2 → CO2 + 2 H2O Ecell= 1.18V 阳极: CH3OH + H20 → CO2 + 6H+ + 6e E1 = -0.016 V