催化学报

催化学报 ›› 2009, Vol. 30 ›› Issue (6): 485-489.

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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

马俊红 1,余洁 2,赵丹 2,王安杰 1,徐柏庆 2   

  1. 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
  • 收稿日期:2009-06-25 出版日期:2009-06-25 发布日期:2013-03-22

Promotion of Platinum Electrocatalyst by Hydrous Ruthenium Oxide for Methanol Oxidation

MA Junhong1, YU Jie2, ZHAO Dan2, WANG Anjie1, XU Boqing2,*   

  1. 1State Key Laboratory of Fine Chemicals, Dalian University of Technology, Dalian 116012, Liaoning, China 2Innovative Catalysis Program, Key Laboratory of Organic Optoelectronics and Molecular Engineering, Department of Chemistry,Tsinghua University, Beijing 100084, China
  • Received:2009-06-25 Online:2009-06-25 Published:2013-03-22

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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)0.20/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, 水合氧化钌是 Pt 电催化剂的有效助剂.

关键词: 直接甲醇燃料电池, 铂, 水合氧化钌, 电催化

Abstract: A series of Pt-(RuOxHy)m/MWCNTs electrocatalysts (m denotes atomic Ru/Pt ratio) with hydrous ruthenium oxide (RuOxHy) as an exclusive species of the ruthenium component were prepared by sequential loading RuOxHy and Pt on the multi-walled carbon nanotube support. The effects of composition and pretreatment potential on the electrocatalytic activity of Pt were investigated. The results clearly showed that RuOxHy is a very effective promoter of Pt electrocatalyst for methanol electro- oxidation.

Key words: direct methanol fuel cell, platinum, hydrous ruthenium oxide, electrocatalysis