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核壳型Ru@Pt在甲醇电催化氧化反应中的电子效应研究
  • ISSN号:1007-9432
  • 期刊名称:《太原理工大学学报》
  • 时间:0
  • 分类:TQ150.1[化学工程—电化学工业]
  • 作者机构:太原理工大学洁净化工研究所,太原030024
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目:核壳结构M-Pt纳米微米在含甲醇电解液中电催化氧化还原的性能(20676088); 教育部博士点基金资助项目:燃料电池规则孔膜电极制备及其性能(20091402110009)
中文摘要:

通过两步化学还原法合成了不同壳层厚度的核壳型Ru@Pt纳米粒子,采用X射线衍射光谱(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、透射电子显微镜(TEM)和X射线能谱(EDS)等手段对粒子的晶体结构、表面元素、微观形貌及组成进行物理表征;应用循环伏安法和交流阻抗法对电催化氧化甲醇的催化性能进行电化学测试。结果显示,制备的Ru@Pt纳米粒子直径约为2~4nm,为核壳型结构;不同Ru@Pt样品氢的脱附峰随n(Pt)∶n(Ru)比值的增大呈现先增加后减小的"山形"趋势,其中n(Pt)∶n(Ru)=0.5∶1样品的脱附峰值最高;由于核层Ru对Pt壳层产生电子效应,使核壳型纳米粒子电化学活性面积增大,且电子效应越强活性比表面积越大;随着纳米粒子电子效应的增强,其比质量活性增大,甲醇反应过程的阻抗降低。

英文摘要:

Thin shell Ru@Pt core-shell nanoparticles with different thicknesses were synthe- sized through two-step chemical reduction. X-ray diffraction (XRD), X-ray photoelectron spec- troscopy (XPS), transmission electron microscopy (TEM) and X-ray energy dispersive spectome- try (EDS) were employed to characterize particle crystal structure, surface elements, microstruc- ture and composition of as-prepared Ru@Pt core-shell nanoparticles; the electrochemical catalytic performance of catalytic oxidation of methanol was tested by cyclic voltarnmetry, AC impedance and chronoamperometry. Results show that, the prepared Ru@Pt core-shell nanoparticles were uniform spheres with average diameters around 2-4 nm. Among Ru@Pt nanoparticles with dif- ferent n(Pt) : n(Ru) values, hydrogen stripping peaks increased and then decreased as "volcano" with the increase of content of Pt, the nanoparticle with n(Pt) : n(Ru)=0.5:1 had the highest peak. The electrochemical active area of core-shell nanoparticles was improved by the electronic effect of Ru core on Pt shell, and the stronger the electronic effect was, the bigger the specific surface area was. With the augmentation of the electronic effect, specific mass activity of nanop-articles increaced, and the reaction resistance of methanol was reduced.

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期刊信息
  • 《太原理工大学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:山西省教育厅
  • 主办单位:太原理工大学
  • 主编:黄庆学
  • 地址:太原市迎泽西大街79号
  • 邮编:030024
  • 邮箱:tyutxb@tyut.edu.cn
  • 电话:0351-6014376 6014556
  • 国际标准刊号:ISSN:1007-9432
  • 国内统一刊号:ISSN:14-1220/N
  • 邮发代号:22-27
  • 获奖情况:
  • 全国高校学报优秀期刊一等奖、二等奖,国家双效期刊奖,华北十佳期刊优秀奖,山西省一级期刊奖,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),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)
  • 被引量:9375