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目前质子交换膜燃料电池(PEMFC)使用的催化剂主要是Pt/C及PtM/C催化剂,由于Pt颗粒和载体C间的结合力并不强,在电池长时间运行后,Pt颗粒会迁移长大,导致电池的耐久性降低。本论文采用Nafion修饰制备Pt/C催化剂来提高传统Pt/C催化剂的耐久性,其机理在于Nafion与碳载体和Pt颗粒间有很强的结合力。为此,本论文采用胶体法和液相还原法分别制备了Pt-nafion/C和Pt/nafion-C两种催化剂。通过TEM、XRD、XPS、CV等测试手段对所制备两种催化剂性能进行了表征,并用加速实验的方法对所制备的催化剂耐久性进行了研究,实验结果及主要结论如下:(1)制备的Pt-nafion/C催化剂,Pt-nafion颗粒分散均匀,粒径分布窄,而且40%Pt-nafion/C催化剂中Pt(0)的相对含量为79.3%,高于商业的40%Pt/C催化剂(70.5%)。Pt-Nafion/C催化剂的电化学活性比表面积接近于商业Pt/C催化剂。加速实验研究发现,40%Pt-Nafion/C催化剂的耐久性好于商业40%Pt/C催化剂:Pt-Nafion/C在电化学加速了12300次后性能下降了62%,而商业Pt/C催化剂在仅仅加速了4500次后其电化学活性比表面积就下降了65%。(2)制备的20%Pt/nafion-C催化剂分散均匀,颗粒平均粒径为2.40nm。XPS测试分析发现:Pt-nafion/C催化剂中Pt(0)的相对含量为71.1%,与商业的20%Pt/C催化剂(70.5%)相当。20%Pt/Nafion-C催化剂的电化学活性比表面积比20%Pt/C高。加速实验结果表明20%Pt/Nafion-C催化剂耐久性高于20%Pt/C催化剂,20%Pt/nafion-C在经过5800次电化学加速后下降了63%,而20%Pt/C经过3500次加速后电化学活性比表面积就下降了67%。上述研究证实了通过Nafion的“偶联”作用,以及通过改变Nafion、Pt和载体碳组分间的空间关系增大Pt与载体间的结合力,得以提高催化剂的耐久性的研究思路是可行的。