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Pt含量对Co@Pt/C核壳结构催化剂性能的影响
  • ISSN号:1000-6818
  • 期刊名称:《物理化学学报》
  • 时间:0
  • 分类:O646[理学—物理化学;理学—化学] O643[理学—物理化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]同济大学新能源汽车工程中心,上海201804, [2]同济大学汽车学院,上海201804
  • 相关基金:国家自然科学基金(21276199)和111创新引智基地(B08019)资助项目
中文摘要:

采用两步还原法制得Co@Pt/C核壳结构催化剂,其中Co与Pt的总质量分数为20%.通过改变金属前驱体的用量,制备了不同Co:Pt原子比的Co@Pt/C催化剂,以20%(W)Co@Pt(1:1)/C与20%(忉Co@Pt(1:3)/C表示.采用透射电镜(TEM)、光电子射线能谱分析(XPS)、循环伏安(CV)、线性扫描伏安(LSV)等方法考察了其结构与性能,并与实验室早先制备的40%(w)Co@Pt/C催化剂进行了比较.自制20%Co@Pt(1:1),C与20%Co@Pt(1:3)/C催化剂的金属颗粒直径约为2.2—2.3nm,在碳载体上分散均匀,粒径分布范围较窄,电化学活性比表面积(ECSA)分别为56和60m^2·g^-1,均超过商用催化剂20%Pt/C(E-tek)(ECSA=54m^2·g^-1).20%Co@Pt(1:1)/C与20%Co@Pt(1:3)/C的半波电位相较于40%Co@Pt(1:1)/C和40%Co@Pt(1:3)/C均向正向移动,表现出更好的氧还原(ORR)催化活性,并有望降低催化剂的成本,在质子交换膜燃料电池领域表现出良好的应用前景.

英文摘要:

Core-shell structured Co@Pt/C electrocatalysts containing different mass fractions of Co to Pt, which are represented as 20% (w) Co@Pt(1:1)/C and 20% (w) Co@Pt(I:3)/C, were prepared by changing the ratio of metatlic precursors using a successive reduction method. The structure and electrochemical performance of the as-prepared catalysts were characterized by transmission electron microscopy (TEM), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), cyclic voltammetry (CV), and linear sweep voltammetry (LSV). The performance of the as-prepared catalysts was compared with that of 40% (w) Co@Pt/C catalyst we synthesized previously. The sizes of Co@Pt(l:l) and Co@Pt(1:3) particles ranged from 2.2 to 2.3 nm, and the metal particles were well dispersed on the carbon support. The electrochemical specific area (ECSA) of 20% Co@Pt(I:I)/C (56 m2. g-l) and 20% Co@Pt(I:3)/C (60 m2. g-l) were higher than that of commercial 20% Pt/C (E-tek) (54 m2- g-Z). Compared with those of 40% Co@Pt(I:I)/C and 40% Co@Pt(I:3)/C, the half-wave potentials of 20% Co@Pt(I:I)/C and 20% Co@Pt(I:3)/C shifted to the positive direction, and they correspondingly showed improved catalytic performance. The low cost and high performance of the 20% Co@Pt/C catalyst make it a promising Iow-Pt catalyst for proton exchange membrane fuel cells.

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期刊信息
  • 《物理化学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:北京大学化学与分子工程学院承办
  • 主编:刘忠范
  • 地址:北京大学化学楼
  • 邮编:100871
  • 邮箱:whxb@pku.edu.cn
  • 电话:010-62751724
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-6818
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1892/O6
  • 邮发代号:82-163
  • 获奖情况:
  • 中文核心期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:24781