直接甲醇燃料电池用含纳米铜聚氯乙烯电化学氧化膜的制备与表征

摘要

采用化学还原法制备纳米铜颗粒,然后将其嵌入聚氯乙烯(PVC)基体中得到PVC/Cu膜,作为电极材料以提高甲醇燃料氧化的电流响应。用热重分析(TGA)表征PVC/Cu电极的热稳定性,用X射线衍射(XRD)检测电极中的铜纳米颗粒,用傅里叶变换红外光谱(FTIR)鉴定PVC与铜之间的相互反应,用扫描电镜(SEM)和能谱(EDAX)分析该电极的显微形貌,并用循环伏安法、线性扫描伏安法和计时电流法表征该电极的电催化活性。结果表明,随着铜含量从0.18 g(PVC/Cu-0.18 g)增加到0.24 g(PVC/Cu-0.24 g),电极的活性增加,且在铜含量为0.24 g时达到最大值。电极在0.5 mol/L CH3OH+1 mol/L Na OH溶液中达到最大催化电流。FTIR结果显示,电极中含有水分子、C—H基团、铜颗粒和铜的氧化物。SEM和EDAX结果表明,铜颗粒在聚氯乙烯基体中嵌入良好。