Pt/WC催化剂的制备及其在气体扩散电极上的氧还原性能

化工学报 ›› 2009, Vol. 60 ›› Issue (10): 2633-2639.

• 材料化学工程与纳米技术 • 上一篇下一篇

Pt/WC催化剂的制备及其在气体扩散电极上的氧还原性能

马淳安;黄赟;朱英红;陈赵扬;林文锋

浙江工业大学化学与工程材料学院，绿色化学合成技术国家重点实验室培育基地;英国女王大学化学化工学院

出版日期:2009-10-05 发布日期:2009-10-05

Preparation and characterization of Pt/WC catalyst for oxygen reduction at gas-diffusion electrod

MA Chun’an; HUANG Yun; ZHU Yinghong; CHEN Zhaoyang;LIN Wenfeng

Online:2009-10-05 Published:2009-10-05

摘要/Abstract

摘要：

以喷雾干燥处理的偏钨酸铵为前驱体，采用CO/CO₂为还原碳化气氛，利用程序升温气固反应法制备了分散性良好的空心球状WC粉体，并分别以WC和Vulcan XC-72R碳粉为载体，采用液相沉积还原法制备了Pt/WC及Pt/C催化剂。XRD和SEM测试结果表明，所制备催化剂中Pt/WC的Pt粒子粒径要大于Pt/C。酸性条件下氧电极极化曲线测试结果表明， Pt/WC的氧还原催化性能要优于Pt/C，这主要表现在同一电位下较高的电流密度及还原起始电位正移约28 mV。讨论了Pt/WC催化性能提高的可能原因及催化机理，并对控制条件下Pt/WC氧气扩散电极的交流阻抗谱进行了研究。

关键词:

碳化钨, Pt/WC, 氧气扩散电极, 氧还原, 交流阻抗

Abstract:

By using spray-drying treated ammonium metatungstate (AMT) as precursor, the hollow globular tungsten carbide (WC) catalysts were prepared by sphere miniaturation-gas-solid reaction, and then the catalysts Pt/WC and Pt/C were prepared by reduction of platinum salts with HCHO in H₂O solvent.The size of Pt metal particles in both catalysts was characterized by XRD and SEM, and the results indicated that Pt metal particles were 10.6 nm in Pt/WC while they were 2.8 nm in Pt/C. The measured polarisation curves of oxygen reduction reaction (ORR) in the gas diffusion electrode showed that Pt/WC oxygen-diffusion electrode exhibited a better electro-catalytic properties than Pt/C in acid solution, as shown by the higher current density at the same potential and initial potential of oxygen reduction positive.Then the possible reason and electro-catalytic mechanism were discussed, and the AC impedance spectra of gas diffusion electrode with Pt/WC under the controlled conditions were also studied.

Key words:

碳化钨, Pt/WC, 氧气扩散电极, 氧还原, 交流阻抗

马淳安, 黄赟, 朱英红, 陈赵扬, 林文锋. Pt/WC催化剂的制备及其在气体扩散电极上的氧还原性能 [J]. 化工学报, 2009, 60(10): 2633-2639.

MA Chun’an, HUANG Yun, ZHU Yinghong, CHEN Zhaoyang, LIN Wenfeng. Preparation and characterization of Pt/WC catalyst for oxygen reduction at gas-diffusion electrod[J]. CIESC Journal, 2009, 60(10): 2633-2639.

[1]	郭佳宁, 向中华. 金属大环化合物基氧还原电催化剂的研究进展[J]. 化工学报, 2021, 72(1): 384-397.
[2]	肖扬, 徐春明, 杨晓霞, 张立红, 孙旺, 乔金硕, 王振华, 孙克宁. NiMn₂O₄尖晶石氧化物阴极的制备及电化学性能研究[J]. 化工学报, 2020, 71(9): 4292-4302.
[3]	张文静, 李静, 魏子栋. 燃料电池空气电极的孔道结构调控[J]. 化工学报, 2020, 71(10): 4553-4574.
[4]	王尧,唐艺芸. 氧电极金属单原子催化剂的研究进展[J]. 化工学报, 2020, 71(10): 4409-4428.
[5]	贺新福, 龙雪颖, 吴红菊, 张凯博, 周均, 李可可, 张亚婷, 邱介山. 氮掺杂石墨烯/多孔碳复合材料的制备及其氧还原催化性能[J]. 化工学报, 2019, 70(6): 2308-2315.
[6]	周宇, 王宇新. 杂原子掺杂碳基氧还原反应电催化剂研究进展[J]. 化工学报, 2017, 68(2): 519-534.
[7]	王晓娟, 毛信表, 李国华, 马淳安. WC/TiO₂纳米复合材料晶相形成机理及电催化性能[J]. 化工学报, 2016, 67(11): 4873-4877.
[8]	李国华, 杨威, 佟明兴, 郑翔. WC/MMT纳米复合材料制备及其对PNP的电催化活性[J]. 化工学报, 2015, 66(9): 3776-3781.
[9]	聂瑶, 丁炜, 魏子栋. 质子交换膜燃料电池非铂电催化剂研究进展[J]. 化工学报, 2015, 66(9): 3305-3318.
[10]	施梅勤, 郑慧新, 魏爱平, 马淳安. Zn 助剂对WC/HZSM-5催化正己烷芳构化性能影响[J]. 化工学报, 2015, 66(2): 553-560.
[11]	张玉晖, 易清风. 铁/钴质量比对MWCNT-聚苯胺复合物氧还原电活性的影响[J]. 化工学报, 2014, 65(6): 2113-2119.
[12]	金燕仙, 施梅勤, 刘委明, 褚有群, 徐颖华, 马淳安, 贾文平, 赵国杰, 余剑清. Pt/WC-CNTs催化剂的制备及其对氧还原的电催化性能[J]. 化工学报, 2014, 65(10): 4015-4024.
[13]	张晶，马飞，柳璐，张蓉. 热处理温度对Fe-N-C-t催化ORR性能的影响及动力学研究[J]. 化工进展, 2014, 33(05): 1195-1200.
[14]	欧洁连, 陈燕鑫, 李明轩, 许斌斌, 王鹏, 陈声培, 孙世刚. 碳载钴镍合金纳米电极的制备表征与电催化性能[J]. 化工学报, 2013, 64(5): 1730-1735.
[15]	欧洁连陈燕鑫李明轩许斌斌王鹏陈声培孙世刚. 碳载钴镍合金纳米电极的制备表征与电催化性能研究[J]. CIESC Journal, 2013, 64(5): 0-0.

Pt/WC催化剂的制备及其在气体扩散电极上的氧还原性能

Preparation and characterization of Pt/WC catalyst for oxygen reduction at gas-diffusion electrod

PDF (PC)

可视化

被引次数

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价