碳载体预处理对CoTMPP/BP电催化剂氧还原性能的影响

作     者：谢先宇 马紫峰 麻晓霞 任奇志 Volkmar M.Schmidt XIE Xian-Yu;MA Zi-Feng;MA Xiao-Xia;REN Qi-Zhi;Volkmar M. Schmidt

作者机构：上海交通大学化工系上海200240 德国曼海姆应用科技大学化工系 

出 版 物：《无机化学学报》 (Chinese Journal of Inorganic Chemistry)

年 卷 期：2007年第23卷第1期

页      面：34-40页

核心收录：

学科分类：081704[工学-应用化学] 081705[工学-工业催化] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(No.50236010) 国家863计划资助项目(No.2002AA323040) 

主　　题：CoTMPP/BP电化学催化剂 化学预处理 碳载体 氧还原反应 

摘      要：采用微波加热合成法制备了CoTMPP/BP电化学氧还原催化剂。采用旋转圆盘电极(RDE)研究了BP2000碳载体经30%H2O2或6mol·L-1HNO3化学预处理后对催化剂氧还原催化活性的影响,并且在PEM燃料电池工作站上测试了不同CoTMPP/BP催化剂的燃料电池单电池性能。结果表明,碳载体经过化学预处理后催化剂性能有显著的提高,并且30%H2O2处理效果更好。采用IR、XRD和XPS进一步分析了载体化学预处理对催化剂活性影响的机理:IR结果表明预处理后载体表面羟基(-OH)等含氧基团增多;XRD分析表明900℃热处理后催化剂中有Co3C(101)和金属态Co(111)结构出现;XPS分析表明碳载体预处理后N原子表面浓度以及组分N1和CoⅢ相对比例升高,有利于Co-N4-C活性位的形成,然而组分N1,O1sCoⅢ和CoⅡ的结合能(BE)有所下降。