大孔炭载Pd催化剂对甲酸氧化的电催化性能

刘春艳 徐斌 唐亚文 曹高萍 杨裕生 陆天虹

引用本文: 刘春艳, 徐斌, 唐亚文, 曹高萍, 杨裕生, 陆天虹. 大孔炭载Pd催化剂对甲酸氧化的电催化性能[J]. 物理化学学报, 2011, 27(03): 604-608. doi: 10.3866/PKU.WHXB20110301 shu
Citation:  LIU Chun-Yan, XU Bin, TANG Ya-Wen, CAO Gao-Ping, YANG Yu-Sheng, LU Tian-Hong. Electrocatalytic Performance of Pd Catalyst Supported on Macropore Carbon for Oxidation of Formic Acid[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, 2011, 27(03): 604-608. doi: 10.3866/PKU.WHXB20110301 shu

大孔炭载Pd催化剂对甲酸氧化的电催化性能

  • 基金项目:

    国家自然科学基金(20873065, 21073094)资助项目 (20873065, 21073094)

摘要:

用X射线能量色散谱(EDS)、X射线衍射(XRD)谱、拉曼光谱和电化学技术研究和比较了直接甲酸燃料电池(DFAFC)中Vulcan XC-72炭黑载Pd (Pd/XC)和大孔炭载Pd (Pd/MC)催化剂对甲酸氧化的电催化性能. 循环伏安曲线测量表明甲酸在Pd/XC和Pd/MC催化剂电极上主要氧化峰的峰电位基本相同, 在0.15 V左右, 但在Pd/MC催化剂电极上的峰电流密度比在Pd/XC催化剂上的大30%左右. 计时电流曲线测量表明, 在6000 s时, 在Pd/MC催化剂电极上的峰电流密度比在Pd/XC催化剂上的大38%左右, 这些结果说明Pd/MC催化剂对甲酸氧化的电催化活性和稳定性要好于Pd/XC催化剂. 由于Pd/MC和Pd/XC催化剂的Pd粒子平均粒径和相对结晶度相似, 因此, Pd/MC催化剂电催化性能好的原因只能归结于MC大的孔径和高的石墨化程度引起的高电导率.

English

    1. [1]

      (1) Ha, S.; Adams, B.; Masel, R. I. J. Power Sources 2004, 128, 119.

      (1) Ha, S.; Adams, B.; Masel, R. I. J. Power Sources 2004, 128, 119.

    2. [2]

      (2) Rice, C.; Masel, R. I.; Waszczuk, P.; Wieckowski, A.; Barnard, T. J. Power Sources 2002, 111, 83.(2) Rice, C.; Masel, R. I.; Waszczuk, P.; Wieckowski, A.; Barnard, T. J. Power Sources 2002, 111, 83.

    3. [3]

      (3) Kim, J. S.; Yu, J. K.; Lee, H. S.; Kim, J. Y.; Kim, Y. C.; Han, J. H.; Oh, I. H.; Rhee, Y. W. Korean J. Chem. Eng. 2005, 22, 661.(3) Kim, J. S.; Yu, J. K.; Lee, H. S.; Kim, J. Y.; Kim, Y. C.; Han, J. H.; Oh, I. H.; Rhee, Y. W. Korean J. Chem. Eng. 2005, 22, 661.

    4. [4]

      (4) Sauk, J. H.; Byun, J. Y.; Kang, Y. C.; Kim, H. Y. Korean J.Chem. Eng. 2005, 22, 605.(4) Sauk, J. H.; Byun, J. Y.; Kang, Y. C.; Kim, H. Y. Korean J.Chem. Eng. 2005, 22, 605.

    5. [5]

      (5) Rhee, Y. W.; Ha, S. Y.; Masel, R. I. J. Power Sources 2003, 117, 35.(5) Rhee, Y. W.; Ha, S. Y.; Masel, R. I. J. Power Sources 2003, 117, 35.

    6. [6]

      (6) Jiang, J.; Kucernak, A. J. Electroanal. Chem. 2002, 520, 64.(6) Jiang, J.; Kucernak, A. J. Electroanal. Chem. 2002, 520, 64.

    7. [7]

      (7) Park, S.; Xie, Y.; Weaver, M. J. Langmuir 2002, 18, 5792.(7) Park, S.; Xie, Y.; Weaver, M. J. Langmuir 2002, 18, 5792.

    8. [8]

      (8) Lovic, J. D.; Tripkovic, A. V.; jkovic, S. L.; Popovic, K. D.; Tripkovic, D.V.; Olszewski, P.; Kowal, A. J. Electroanal. Chem. 2005, 581, 294.(8) Lovic, J. D.; Tripkovic, A. V.; jkovic, S. L.; Popovic, K. D.; Tripkovic, D.V.; Olszewski, P.; Kowal, A. J. Electroanal. Chem. 2005, 581, 294.

    9. [9]

      (9) Capon, D.; Parsons, R. J. Electroanal. Chem. 1975, 65, 285.(9) Capon, D.; Parsons, R. J. Electroanal. Chem. 1975, 65, 285.

    10. [10]

      (10) Arenz, M.; Stamenkovic, V.; Schmidt, T. J.; Wandelt, K.; Ross, P. N.; Markovic, N. M. Phys. Chem. Chem. Phys. 2003, 5, 4242.(10) Arenz, M.; Stamenkovic, V.; Schmidt, T. J.; Wandelt, K.; Ross, P. N.; Markovic, N. M. Phys. Chem. Chem. Phys. 2003, 5, 4242.

    11. [11]

      (11) Ha, S.; Larsen, R.; Zhu, Y.; Masel, R. I. J. Power Sources 2005, 144, 28.(11) Ha, S.; Larsen, R.; Zhu, Y.; Masel, R. I. J. Power Sources 2005, 144, 28.

    12. [12]

      (12) Liu, Z.; Hong, L.; Tham, M. P.; Lim, T. H.; Jiang, H. J. Power Sources 2006, 161, 831.(12) Liu, Z.; Hong, L.; Tham, M. P.; Lim, T. H.; Jiang, H. J. Power Sources 2006, 161, 831.

    13. [13]

      (13) Carrette, L.; Friedrich, K, A.; Stimmimg, U. ChemPhysChem 2000, 1, 162.(13) Carrette, L.; Friedrich, K, A.; Stimmimg, U. ChemPhysChem 2000, 1, 162.

    14. [14]

      (14) Liu, C. P.; Yang, H.; Xing, W.; Lu, T. H. Chem. J. Chin. Univ. 2002, 23, 1367.(14) Liu, C. P.; Yang, H.; Xing, W.; Lu, T. H. Chem. J. Chin. Univ. 2002, 23, 1367.

    15. [15]

      [刘长鹏, 杨 辉, 刑 巍, 陆天虹, 高等学学学报, 2002, 23, 1367.][刘长鹏, 杨 辉, 刑 巍, 陆天虹, 高等学学学报, 2002, 23, 1367.]

    16. [16]

      (15) Gloaguen, F.; Leger, J. M.; Lamy, C. J. Appl. Electrochem. 1997, 27, 1052.(15) Gloaguen, F.; Leger, J. M.; Lamy, C. J. Appl. Electrochem. 1997, 27, 1052.

    17. [17]

      (16) Shao, Y. Y.; Yin, G. P.; Gao, Y. Z.; Shi, P. F. J. Electrochem. Soc. 2006, 153, A1093.(16) Shao, Y. Y.; Yin, G. P.; Gao, Y. Z.; Shi, P. F. J. Electrochem. Soc. 2006, 153, A1093.

    18. [18]

      (17) Chan, K. Y.; Ding, J.; Ren, J. W.; Cheng, S. A.; Tsang, K. Y. J. Mater. Chem. 2004, 14, 505.(17) Chan, K. Y.; Ding, J.; Ren, J. W.; Cheng, S. A.; Tsang, K. Y. J. Mater. Chem. 2004, 14, 505.

    19. [19]

      (18) Zhao, C. R.; Wang, W. K.; Yu, Z. B.; Zhang, H.; Wang, A. B.; Yang, Y. S. J. Mater. Chem. 2010, 20, 976.(18) Zhao, C. R.; Wang, W. K.; Yu, Z. B.; Zhang, H.; Wang, A. B.; Yang, Y. S. J. Mater. Chem. 2010, 20, 976.

    20. [20]

      (19) Wang, Z. B.; Zhao, C. R.; Shi, P. F.; Yang, Y. S.; Yu, Z. B.; Wang, W. K.; Yin, G. P. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 672.(19) Wang, Z. B.; Zhao, C. R.; Shi, P. F.; Yang, Y. S.; Yu, Z. B.; Wang, W. K.; Yin, G. P. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 672.

    21. [21]

      (20) Mamedov, A. A.; Kotov, N. A.; Prato, M.; Guldi, D. M.; Wicksted, J. P.; Hirsch, A. Nature Materials 2002, 1, 190.(20) Mamedov, A. A.; Kotov, N. A.; Prato, M.; Guldi, D. M.; Wicksted, J. P.; Hirsch, A. Nature Materials 2002, 1, 190.

    22. [22]

      (21) Reddy, A. L. M.; Ramaprabhu, S. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 16138.(21) Reddy, A. L. M.; Ramaprabhu, S. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 16138.

    23. [23]

      (22) Schnitzler, M. C.; Mangrich, A. S.; Macedo, W. A. A.; Ardisson, J. D.; Zarbin, A. J. G. Inorganic Chemistry 2006, 45, 10642.(22) Schnitzler, M. C.; Mangrich, A. S.; Macedo, W. A. A.; Ardisson, J. D.; Zarbin, A. J. G. Inorganic Chemistry 2006, 45, 10642.

    24. [24]

      (23) Ota, K. I.; Ishihara, A.; Mitsushima, S.; Lee, K.; Suzuki, Y.; Horibe, N.; Nakagawa, T.; Kamiya, N. J. New Mater. Electrochem. Syst. 2006, 8, 25.(23) Ota, K. I.; Ishihara, A.; Mitsushima, S.; Lee, K.; Suzuki, Y.; Horibe, N.; Nakagawa, T.; Kamiya, N. J. New Mater. Electrochem. Syst. 2006, 8, 25.

    25. [25]

      (24) Radmilovic, V.; Gasteiger, H. A.; Ross, P. N. J. J. Catal. 1995, 154, 98.(24) Radmilovic, V.; Gasteiger, H. A.; Ross, P. N. J. J. Catal. 1995, 154, 98.

    26. [26]

      (25) Antolini, E.; Cardellini, F. J. J. Alloy. Compd. 2001, 315, 118.

      (25) Antolini, E.; Cardellini, F. J. J. Alloy. Compd. 2001, 315, 118.

  • 加载中
计量
  • PDF下载量:  1698
  • 文章访问数:  2706
  • HTML全文浏览量:  21
文章相关
  • 发布日期:  2011-03-03
  • 收稿日期:  2010-08-16
  • 网络出版日期:  2011-01-18
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
  • 1. 

    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

  1. 本站搜索
  2. 百度学术搜索
  3. 万方数据库搜索
  4. CNKI搜索

/

返回文章