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直接甲酸燃料电池因其能量密度高、燃料安全无毒等特点被广泛应用于动力汽车以及电子设备等生活领域。然而DFAFC阳极催化剂成本高,催化活性和效率还没有达到商业化应用的要求。近几十年来,研究者们从催化剂载体材料、形貌、组成等方面作出了巨大努力,降低贵金属Pd的用量,提高其利用率,增强其对甲酸氧化的催化性能。本论文从载体的改性、催化剂的成本和性能等方面出发,研究了聚合物改性碳化钛作为金属催化剂载体,负载Pd及其二元和三元催化剂对甲酸氧化的催化性能。主要内容如下:(1)以离子聚合物修饰碳化钛表面,并将其作为Pd催化剂载体,研究了聚合物修饰载体对催化剂的影响,并同时探讨了催化剂对甲酸氧化催化性能上的影响。结果表明,Pd粒子在改性后的碳化钛表面分散均匀,粒径较小,电化学活性和稳定性都得到提高,这可能是因为聚合物中存在的N、S等原子与Pd金属间形成配位,通过配位作用使得Pd粒子均匀且稳定的负载在碳化钛上,同时这种相互作用会改变Pd表面的电子状态,从而提高纳米粒子的催化性能。(2)为了进一步提高催化剂对甲酸氧化的活性,在Pd基单元催化剂的基础上,添加金属Ru,形成二元合金催化剂,研究结果表明Pd和Ru之间的电子效应和协同效应会使催化剂电化学性能增强,同时Ru表面可以分解水形成羟基物种,从而帮助吸附在Ru表面的COads中毒物种得到进一步氧化,提高其抗COads中毒能力,并且Pd/Ru的原子比为3:1时,其催化性能最佳。(3)在PdRu/TiC(P)催化剂的基础上,加入贱金属Sn,降低贵金属的用量,同时降低催化剂成本。液相还原合成PdRuSn三元合金催化剂,TEM结果表明Sn的加入使催化剂粒径稍有增大,晶格间距稍微扩张,表明可能形成了合金结构。一系列电化学结果也表明PdRuSn/TiC(P)对甲酸有很好的催化性能,这可能是因为Sn的加入进一步增强了金属间的相互作用,减弱了COads在Pd表面的吸附强度,有利于COads的移除和性能的提高。我们还探讨了不同比例PdRuSn/TiC(P)催化剂的性能,发现金属原子比为3:1:1时催化剂表现出最好的催化性能。