反胶束法制备直接甲醇燃料电池Pt-Sn/C催化剂及其表征

摘要

在水/AOT/环己烷反胶束体系中,制备了Pt-Sn/C催化剂,研究了不同ω(反胶束溶液中水与表面活性剂的物质量之比)值对Pt-Sn粒径的影响.并采用TEM,XRD,XPS,循环伏安等技术对其进行表征.TEM结果表明合成的Pt-Sn纳米颗粒为球形,在碳载体表面均匀分布,粒径分布窄,平均粒径为2.7 nm.Pt-Sn颗粒尺寸随着ω的增加而增大.XRD结果表明该催化剂中Pt具有面心立方结构且没有与Sn形成合金.XPS结果表明在该催化剂中,Pt主要以零价态存在.在甲醇溶液中的循环伏安扫描结果表明,甲醇氧化峰电位和峰电流随着ω的增加而减小,说明反胶束方法可以通过控制颗粒尺寸,从而影响催化剂的电氧化活性.相对于商用Pt-Ru/Vulcan XC-72(20 wt%,E-TEK公司),该催化剂具有较低的峰电势以及较高的If/Ib(循环伏安曲线中正向扫描峰电流与反向扫描峰电流的比值),这表明用此方法制备的Pt-Sn/C催化剂具有较好的抗中毒能力.