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本文以Vulcan XC-72碳为载体,研究了用于质子交换膜燃料电池的碳载铂(Pt/C)催化剂的制备技术和相关的基础问题,重点研究了碳的改性方法和氯铂酸溶液的吸附行为,以及不同方法制备催化剂的工艺技术与其性能.采用硝酸氧化、空气氧化和惰性气氛下高温处理等方法对碳进行表面处理,均不同程度的改变了碳表面物理、化学特征.研究表明:经空气氧化和惰性气氛下高温处理后碳材料的孔容和孔径变化较大,而硝酸氧化后碳材料孔隙结构变化较小;空气氧化后微孔的增多导致比表面积的增大,而硝酸氧化和惰性气氛下高温处理后,中孔的增加导致了比表面积的减小.红外光谱和pH值测试研究发现:硝酸氧化处理后,碳表面的酸性含氧官能团显著增加,空气氧化后表面酸性含氧官能团也有所增加,而惰性气氛下高温处理后表面酸性含氧官能团有所减少.通过研究吸附氯铂酸前后碳的红外光谱的变化,表明碳在氯铂酸水溶液中的吸附存在物理与化学吸附,碳表面的含氧官能团与氯铂酸间存在作用力较强的化学吸附.XPS及XRD研究表明吸附在碳上的氯铂酸存在Pt(Ⅳ)、Pt(Ⅱ)和Pt(0)三种形态.测定了碳在氯铂酸溶液中的等温吸附线,研究结果说明碳表面官能团对氯铂酸在碳上的吸附行为有显著影响.通过TG-DTG技术研究了氯铂酸的热分解过程:276℃之前完成H<,2>PtCl<,6>·6H<,2>O的脱水过程;397℃之前完成H<,2>PtCl<,6>分解为PtCl<,4>和HCl;在548℃之前完成PtCl<,4>分解为Pt和Cl<,2>.分别采用热分解法、氢气还原法、液相还原法和冷冻干燥法制备了催化剂Pt/C,并首次提出利用冷冻干燥法制备质子交换膜燃料电池Pt/C催化剂,通过XRD、TEM、粉末微电极等技术表征了催化剂的物理性能和电化学性能.工艺技术条件对液相还原法和冷冻干燥法制备的Pt/C催化剂的粒度与粒度分布有影响.采用氢气还原法和冷冻干燥法制备的催化剂Pt/C中Pt晶粒较细小(3nm左右)、粒度分布较窄、催化活性较高,而采用液相还原法制备的催化剂Pt/C中Pt晶粒较大、粒度分布较差、催化活性较低.