多晶Pt、Pd电极真实表面积的确定及Pd@Pt电极氧还原活性的初步研究

被引量 : 0次 | 上传用户:et789
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
质子交换膜燃料电池(PEMFC)具有在低温运行(<100℃)、比能量与比功率高、启动/关闭迅速、零排放、体积小等诸多优点,适合应用于移动设备、电动汽车以及分散式发电站等领域。目前低温型燃料电池所用的电催化剂,无论阴极还是阳极都是以铂系金属为主的贵金属催化剂。因此高活性、长寿命、低铂担载的电催化剂的研发是低温燃料电池的核心课题,它已成为该低温型燃料电池今后能否实现大规模的商业化的关键。评价不同电催化剂催化性能优劣的一个重要参数是电流密度,电流密度是指单位面积的催化剂上活性位点产生的电流。因此为了正确评价电催化剂的电催化活性,必须正确计算电催化剂参与催化反应的表面积。本论文的工作内容主要分为两部分:第一部分我们利用不同的计算真实表面积的方法,即测量双电层微分电容和在电极表面形成或脱附单分子(或原子)层的电量计算了同一多晶Pd、Pt电极和粗糙Pt电极的真实表面积,并讨论了不同方法产生误差的起因。第二部分是在利用欠电位沉积(UPD)Cu—氧化还原法在多晶Pd基底上沉积Pt制备Pd@x ML Pt和Pd@x sub-ML Pt电极,利用前一部分计算真实面积的结果进行归一化后考察其氧还原活性。论文的主要内容以及所得到的主要结论小结如下一、多晶Pd、Pt电极和粗糙Pt电极的真实表面积的确定1)多晶Pd电极:通过测量双电层电容,单层PdO还原电量以及单层Cu原子脱附电量三种方法确定的多晶Pd电极的真实表面积基本一致,误差小于5%。我们认为在多晶Pd上CO的饱和覆盖度为0.66 ML(0.35 V吸附)。2)多晶Pt电极:在0.5 M H2SO4中测量满单层Cu的脱附电量(0.245 V沉积)和H的吸附电量(0.05~0.5 V),并假设光滑Pt电极上Cu和H的脱附电量密度分别为420μC cm?2和220μC cm?2,两者计算的结果相一致。根据这个结果得知单层PtOH和PtO的电位分别为1.18 V和1.52 V。由于硫酸根在Pt电极表面的强吸附/脱附作用,测量双电层电容的结果偏大3倍。3)粗糙Pt膜电极:我们认为在0.5 M H2SO4中测量满单层Cu的脱附电量(0.245 V沉积)并假设光滑Pt电极上Cu的脱附电量密度分别为420μC cm?2,确定的Pt膜电极的面积比较准确。由于Pt膜基底上有少量Pd,因此用H吸附电量确定的面积偏大约15%。如果根据欠电位沉积Cu确定的结果可得单层PtOH和PtO的电位分别为1.19 V和1.53 V。二、UPD Cu—氧化还原法制备Pd@Pt二金属电极及其氧还原活性研究1)每次在Pd上沉积单层Pt的电化学结果表明,沉积1 ML Pt时,其氧还原活性最好,半波电位比纯Pt右移了约30 mV,同时Pt的担载量最少。另外即使在多晶Pd上沉积多单层Pt,从氢的吸脱附峰来看,Pd基底仍不能被完全覆盖。在Pd或在Pd@x ML Pt上沉积满单层Cu时, UPD Cu过程是呈2维结构生长,明显抑制Pd上H的吸附。氧化还原置换过程中,Pt2+还原为Pt原子后在表面扩散与其他Pt原子聚集成Pt团簇,不能将基底Pd完全覆盖。2)每次在Pd上沉积亚单层Pt的电化学结果表明,在三次沉积亚单层Pt后,其氧还原活性与纯Pt接近,Pd @4 sub-ML Pt电极氧还原半波电位比纯Pt右移25 mV左右。而在到第四次沉积之后,氧还原活性不再提高。
其他文献
随着经济的快速发展,人们生活品质不断提升,我国体育用品行业面临前所未有的机遇,但是由于我国在本世纪初加入WTO之后,体育用品行业遭遇到来自世界知名品牌的竞争,面临着巨大
随着我国经济持续稳定的高速发展,以开发水能资源和解决水或其他问题而兴建的大坝工程将越来越多。大坝安全监测是大坝安全管理工作的耳目,是降低工程风险、减少事故、揭示大
<正>范开明1953年3月生,山东日照人。学院第四届名师。先后毕业于北京大学、南开大学,现任南京政治学院政治机关工作系教授、兵情实证研究中心主任、博士生导师。主要讲授《
目的比较国际糖尿病联盟(IDF)、美国国家胆固醇教育计划成人治疗组第3次报告(NCEP)和2007年《中国成人血脂异常防治指南》在2004年中华医学会糖尿病分会建议基础上修订后的代
四季海棠(Begonia semperflorens)的很多栽培品种广泛用于城市绿化,其性状稳定、整齐,观赏效果好,但该植物对水分需求较大。试验对四季海棠再生体系的建立、农杆菌介导的ipt
词语A和B组合之后的意义不等同于A和B意义的简单相加是一种常见的语言复合现象,通常搭配组合之后的词语具有了不同于搭配之前的全新的意义,新的意义的生成与隐喻、转喻等认知
公共关系作为高校发展的“助力器”,其价值体现为四个“有助于”,即有助于高校更好地履行职能;有助于塑造良好的高校形象;有助于营造和谐的外部环境;有助于高校从容应对危机。
教师授课不能拘泥于课前的“编程”或教案;否则,必然缩手缩脚,也必将不敢涉及预判之外的学情。教师授课要敢于随时“叫停”或敢于随时“易辙”,视具体情况做出相应的调整或改动。
研究表明,世界上大部分国家的公司都存在股权集中的现象。大股东可以以少数的股权控制公司,我们把这种结构称为控制性少数股东结构。它的实现方式有构建金字塔结构、交叉持股
《企业会计准则第22号——金融工具确认和计量》对金融资产减值准备的计提用未来现金流量折现法取代了五级分类法。未来现金流量折现法比五级分类法更为科学,但采用未来现金