Rh_xS_y/C电催化剂的制备及其电催化性能的研究

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近几年HCl电解备受关注,利用一些制氯化工厂废弃的HCl水溶液来进行电解,可以回收高价值的化工原料——氯气。一般电解盐酸水溶液时释放的氢气会消耗很大的能量以及存在着许多安全问题,当用氧去极化阴极来取代普通的耗能的氢标释放阴极时,能耗的重大下降使得成本也降低。气体扩散电极的评价标准是氧去极化阴极催化剂的性能和电极自身结构两种,本论文从阴极催化剂入手研究了适合应用于盐酸电解的氧去极化阴极的催化剂。通常铂被认为是阴极最有效的催化剂,但是在盐酸体系中铂面临着一系列自身缺陷问题(催化剂中毒,失活,被溶解),最终导致铂不再适用于做盐酸体系中的阴极催化剂。本论文将研究制备一种碳载硫化铑催化剂,这种催化剂克服了铂催化剂在盐酸体系下的一些缺点,而且此催化剂不需要任何活化步骤。本文采用普通的沉淀法制备了碳载硫化铑催化剂,首先通过研究回流时间、反应时间、热处理温度、硫源选择确定了反应体系的基本条件参数。然后通过对载体炭黑进行酸化处理发现酸化炭黑更适合作硫化铑粒子的载体,硫化铑粒子粒径大约为5nm左右。通过循环伏安、极化曲线测试评价催化剂的氧还原反应活性,最优性能的催化剂与商业铂碳催化剂在盐酸体系中进行恒电位测试,结果表明碳载硫化铑催化剂更适合应用于盐酸体系。
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