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活化和氮掺杂炭层包覆碳纳米管载铂催化剂电催化性能研究
  • ISSN号:1001-9731
  • 期刊名称:功能材料
  • 时间:2013.11
  • 页码:3435-3438
  • 分类:TQ152[化学工程—电化学工业]
  • 作者机构:[1]辽宁科技大学化学工程学院,材料电化学研究所,辽宁鞍山114051
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(51102126);辽宁省高等学校杰出青年学者成长计划资助项目(LJQ2011024,LJQ2012026);辽宁省教育厅科研基金资助项目(L2010197)
  • 相关项目:氮摻杂有序微孔炭的合成及其作为电催化剂载体的特性研究
中文摘要:

利用化学浸渍还原法,以原始和混酸活化碳纳米管及聚苯胺改性制备的氮掺杂炭层包覆碳纳米管为载体,制备上述碳纳米管负载铂催化剂,研究比较它们作为质子交换膜燃料电池催化剂的电催化性能。透射电镜观察表明,以混酸活化碳纳米管为载体一定程度改善了铂粒子在碳管上的沉积形态和分散性,沉积的铂粒子大小约5~8nm,但铂粒子仍存在较明显的团聚现象;而因聚苯胺改性碳纳米管外层为均匀氮掺杂炭层,铂粒子能均匀分散沉积于氮掺杂层表面,其平均粒径约为2~4nm。电化学分析表明,混酸活化和氮掺杂炭层包覆碳纳米管都能够改善负载催化剂的电催化活性,尤其氮掺杂炭层包覆碳纳米管负载铂催化剂不仅具有最高氧还原活性,其负载催化剂同时展现了良好的循环稳定性。

英文摘要:

Electrocatalysts of pristine carbon nanotubes (CNTs), activated CNTs from the mixed acid oxidation and nitrogen-doped carbon layer coated CNTs (NCNTs) from modification of polyaniline (PANI), loading with platinum, were prepared by using chemical reduction of immersion. The electrocatalytical performance of these platinum loaded CNTs as the catalysts of proton exchange membrane fuel cell (PEMFC) was studied. The TEM observation showed that the morphology and distribution of platinum particles onto the CNTs could be improved by using the activated CNTs as supports of catalyst. Particle size of platinum distributed on the activated CNTs was about 4-8 nm, but the obvious agglomeration could be observed. For the NCNTs from the modifica tion of PANI, platinum particles with size of 2-4 nm were uniformly distributed on the NCNTs surface owing to the uniform nitrogen doped layer coated on the CNTs. Electrochemical analyses showed that both the activation and nitrogen doping on the CNTs could improve the activity of catalysts supported on CNTs, especially that platinum loaded NCNTs not only possess the best activity of oxygen reduction but also exhibited a good cycling stability.

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期刊信息
  • 《功能材料》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:重庆材料研究院
  • 主办单位:重庆材料研究院
  • 主编:黄伯云
  • 地址:重庆北碚区蔡家工业园嘉德大道8号
  • 邮编:400707
  • 邮箱:gnclwb@126.com
  • 电话:023-68264739
  • 国际标准刊号:ISSN:1001-9731
  • 国内统一刊号:ISSN:50-1099/TH
  • 邮发代号:78-6
  • 获奖情况:
  • 2008、2011年连续获中国精品科技期刊,2010获重庆市双十佳期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,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:30166