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水合氧化钌对铂电催化剂上甲醇电氧化反应的促进作用
  • ISSN号:0253-9837
  • 期刊名称:《催化学报》
  • 时间:0
  • 分类:O643[理学—物理化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]大连理工大学精细化工国家重点实验室,辽宁大连116012, [2]清华大学化学系有机光电子与分子工程教育部重点实验室、分子催化与定向转化研究室,北京100084
  • 相关基金:国家自然科学基金(20773074);国家高技术研究发展计划(863计划,2006AA03Z225).
中文摘要:

以多壁碳纳米管(MWCNTs)为载体,制备了Pt载量为20%的Pt-(RuOxHy)m/MWCNTs催化剂(m为Ru/Pt原子比),在m≤0.4时考察了不同电势区间循环伏安预处理对其催化性能的影响.水合氧化钌(RuOxHy)的存在明显提高了Pt催化剂抗CO毒化的能力,而在甲醇电氧化反应中Pt的质量比活性(MSA)随样品中m值增大呈先升后降趋势.经低电势区间(-0.20-0.46 V vs SCE)预处理稳定的催化剂中,Pt-(RuOxHy)0.10/MWCNTs样品中Pt的甲醇电氧化反应的MSA提高至相应单组分Pt/MWCNTs的9倍.将预处理电势区间扩展到高电势(即-0.20-0.96 V vs SCE)会造成钌组分溶解流失,导致催化剂抗CO毒化能力下降.在经过高电势区间的预处理后,Pt-(RuOxHy)020/MWCNTs对甲醇电氧化反应呈现出最高的催化活性,为单组分Pt催化剂的1.4倍.这些结果证实,水合氧化钉是Pt电催化剂的有效助剂.

英文摘要:

A series of Pt-(RuOxHy)m/MWCNTs catalysts (m being the Ru/Pt atomic ratio) containing 20% Pt were prepared using multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) as the support. The activity towards CO and methanol electro-oxidation of Pt in these catalysts after repeated cyclic voltammetry treatments in low (-0.20-0.46 V vs SCE) and extended (-0.20-0.96 V vs SCE) potential regions was investigated. The results showed that the presence of hydrous ruthenium oxide (RuOxHy) significantly reduced the over-potential of CO electro-oxidation on Pt, and the activity of Pt in Pt-(RuOxHy)m/MWCNTs for methanol electro-oxidation could thus be maximized by proper tuning of m. After the treatment in the low potential region, the mass-specific activity (MSA) of Pt in Pt-(RuOxHy)m/MWCNTs of m = 0.10 for methanol electro-oxidation increased by nearly 9 times that in Pt/MWCNTs. Significant dissolution of RuOxHy species was detected after the pretreatment in the extended potential region, which resulted in reduced CO tolerance and changed the activity order of Pt-(RuOxHy)m/MWCNTs catalysts for methanol electro-oxidation. In this case, Pt in the sample with m = 0.20 showed the highest MSA, which was still 40% higher than that of Pt/MWCNTs.

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期刊信息
  • 《催化学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国化学会 中国科学院大连化学物理研究所
  • 主编:李灿 张涛
  • 地址:大连市沙河口区中山路457号
  • 邮编:116023
  • 邮箱:chxb@dicp.ac.cn
  • 电话:0411-84379240
  • 国际标准刊号:ISSN:0253-9837
  • 国内统一刊号:ISSN:21-1195/O6
  • 邮发代号:8-93
  • 获奖情况:
  • 第三届国家期刊奖提名奖,中国科协精品科技期刊示范项目
  • 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,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,美国科学引文索引(扩展库),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:19199