基本信息
- 项目名称：
- A highly active carbon-supported PdSn catalyst for
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 本论文主要研究制备碳载PdSn双金属催化剂，发现PdSn/C催化剂对甲酸的电催化氧化比碳载Pd具有更高的活性和稳定性
- 详细介绍：
- 采用甲酸做还原剂，微波辅助加热法制备的PdSn/C(a)催化剂具有较高的电催化活性和稳定性。 2、甲酸在PdSn/C催化剂电极上的氧化具有比Pd/C电极较高的电催化活性和稳定性。 3、甲酸在PdSn/C-3催化剂电极上电氧化的电荷传递系数 为0.24，扩散系数D为1.5710-6cm2s-1 。 4、低于0.6 V，甲酸在电极上氧化的表观活化能大小基本不变，高于0.6 V时表观活化能随电势的增大而增大。
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作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 提高直接甲酸燃料电池阳极催化剂的电催化活性和稳定性，是直接甲酸燃料电池研究的重要方面，是直接甲酸燃料电池实用化产业化的核心问题。 本团队的研究论文以Pd为催化剂的活性组分，主要采用微波辅助还原法，制备活性组分粒径均匀的纳米Pd基催化剂，研究双金属催化剂对甲酸电催化氧化的影响及电极过程动力学。
科学性、先进性及独特之处
- 论文中催化剂的制备采用的方法简单，省时，环保，制备的Pd基催化剂对甲酸的氧化具有高的电催化活性和稳定性。论文对甲酸阳极氧化的动力学过程作了较为深入的研究，得到了在不同电极上的动力学参数。
应用价值和现实意义
- 直接甲酸燃料电池它具有结构简单、液体燃料价格便宜、易于获得、有利于贮存和携带，有利于环境等优点，具有十分诱人的应用前景，近年来一直是燃料电池的研究热点。随着电极催化剂活性的不断提高及技术的不断完善，直接甲酸燃料电池必将在民用电源，军队特殊装备电源、无人职守设备、仪器电源和传感器件等方面得到应用。
学术论文摘要
- 碳载PdSn催化剂是通过微波辅助液相还原法制备的。能谱结果表明催化剂中金属组分Pd:Sn的原子比与制备催化剂加入两种盐中两种金属的原子比基本相同，说明该方法能够使金属盐中的金属完全还原出来，XRD衍射结果表明Pd和Sn形成合金。该催化剂在Pd:Sn的原子比为3：1时具有最高的催化活性和稳定性。甲酸在碳载PdSn催化剂上的氧化对温度比较敏感，在较高的电势下，表观活化能较大。 利用常规脉冲伏安法及动电位扫描法研究甲酸在碳载Pd电极上的动力学过程，发现甲酸在电极上的氧化为完全不可逆过程，其电荷传递系数为0.22，扩散系数为6.510-7cm2s-1。甲酸在电极上的反应速率随浓度的增大不增大，其反应级数约为1；甲酸氧化速率随溶液酸性的减小而增大。
获奖情况
- 1. Appl. Catal. B, 2011, 103 (1-2) 163–168
鉴定结果
- 该申报论文为该研究小组独立完成的研究成果，内容真实可靠。
参考文献
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同类课题研究水平概述
- 该研究为直接甲酸燃料电池阳极电催化剂的制备方面的研究取得了优异的研究成果。制备催化剂方法简单，环保。这种高效绿色能源在民用电源，军队特殊装备电源等方面有重要的应用前景。
