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由于具有能量转化效率高、对环境友好等优点,直接甲醇燃料电池近年来一直受到人们的关注。但是,在甲醇的催化反应中,贵金属催化剂铂易受甲醇中间产物强烈吸附而造成催化剂中毒,所以提高催化剂的催化活性以及抗毒化性能的研究在不断地进行。本文首先综述了直接甲醇燃料电池的基本原理以及改善铂催化剂活性和提高其抗中毒能力的途径。采用石墨插层化合物作为载体的理论模型来研究不同电子云密度的石墨插层化合物作载体对直接甲醇燃料电池阳极催化剂活性的影响。本文采用石墨作为直接甲醇燃料电池阳极催化剂载体的前驱体,通过在硫酸溶液以及饱和硝酸钾中电解而实现精确可控的阴离子和阳离子的嵌入,以实现对石墨基碳催化剂载体片层电子云密度的控制,从而制备具有片层中不同电子云密度的石墨插层化合物作阳极催化剂载体,并采用电解时间、XRD和电化学等多种方法表征了离子的嵌入程度。使用具有不同嵌入程度的石墨插层化合物作基体,采用浸渍还原法以及循环伏安法电沉积铂纳米粒子作直接甲醇燃料电池阳极催化剂,来研究不同电子云密度的石墨插层化合物作载体对直接甲醇燃料电池阳极催化剂活性的影响。通过扫描电镜来观察电沉积铂纳米粒子的表面形貌和粒子尺寸大小。催化剂活性的电化学测量采用传统的三电极体系,在电化学工作站上进行。其催化剂活性的电化学测量方法主要是循环伏安法。实验表明:随着石墨插层化合物硫酸根离子嵌入量的增加,石墨插层化合物负载铂催化剂对甲醇电催化氧化的活性降低,但抗中毒活性增强。这说明载体供给电子能力的下降使催化剂对甲醇电催化氧化活性降低,含氧物种随着离子嵌入程度的增加较容易的形成促进了催化剂抗中毒能力的增强;对于阳离子嵌入的石墨插层化合物作载体,随着阳离子嵌入程度的增加,甲醇催化正扫氧化峰电流在逐渐增大,起峰电位逐渐降低,正负扫电流峰峰面积至比在逐渐增大,即催化剂活性以及抗中毒能力逐渐加强。载体的电子效应对甲醇电催化氧化具有很大的影响,它是一个很重要的影响因素。因此,研究载体与催化剂的关系以及载体的电子效应对催化剂活性的影响也具有重大的理论意义和应用价值。