PtSnO2/C催化剂的制备、表征及其对乙醇电化学氧化的催化活性

摘要

对直接乙醇燃料电池(DEFC)阳极电催化剂的研究主要集中在Pt基催化剂上,而提高Pt基催化剂对乙醇的电化学氧化活性是目前DEFC研究的最重要的任务.本文采用乙二醇还原法制备PtSnO2/C二元催化剂.ICP-AES表征结果表明,Pt∶Sn比是3∶ 1;X-射线衍射(XRD)和X-射线光电子能谱分析(XPS)结果表明催化剂中Pt和SnO2晶体的存在;采用透射电镜(TEM)、循环伏安扫描(CV)和电化学线性扫描(LSV)等对催化剂的形态和电化学性能进行了表征,并计算其电化学活性表面积(ECSA).实验结果表明,低合金度的PtSnO2/C催化剂具有与Pt/C电催化剂相近的Pt晶格常数,这有利于乙醇分子在Pt表面的吸附解离,SnO2物种通过解离水提供(OH)物种促进Pt表面中间物种的氧化,从而提高催化剂的抗中毒能力和乙醇电化学氧化活性.