PDF《7卷第2期》

第17卷 第 2期 电化学 V o l .

1 7 N o .

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0 1 1年 5月 E L E C T R O C H E M I S T R Y M a y

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1 1 文章编号:

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7 1 (

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0 6 P t / WC/ T i O

2 催化剂的制备及其电催化性能研究 马淳安 ,俞彬,施梅勤,郎小玲 ( 浙江工业大学 化材学院,绿色化学合成技术国家重点实验室培育基地,浙江 杭州

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3 2 ) 收稿日期:

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1 1

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1 8 , 修订日期:

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0 3

1 1 通讯作者, T e l : (

8 6

5 7

1 )

8 8

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1 1 , E m a i l : s c i e n c e @z j u t . e d u . c n 浙江省国际科技合作重大专项( N o .

2 0

0 8 C

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0 4

0 ) ,国际科技合作计划(

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1 0 D F B

6 3

6 8

0 ) ,浙江省自然科学基金重点项目 ( N o . Z

4 1

0 0

7 9

0 ) 及浙江省教育厅科研项目( N o . Y

2 0

0 9

0 8

4 3

6 )资助 摘要: 以TiO2为载体制备 P t / WC / T i O

2 三元复合催化剂, X R D 、 S E M和TEM等表征催化剂样品的形貌和结构 特征, 循环伏安法测定三元复合催化剂在酸性条件下对甲醇氧化的电催化性能, 并与二元复合催化剂 P t / T i O

2 和Pt/WC的电催化性能作比较. 结果表明, 三元复合催化剂具有更好的催化活性. 进一步研究了二氧化钛晶相 对Pt/WC / T i O

2 催化剂电催化活性的影响. 关键词: 二氧化钛;

碳化钨;

催化剂;

电催化性能;

晶相 中图分类号: O

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6 文献标识码: A 碳化钨( WC ) 是一种性能优良的新型非贵金 属催化材料. 上世纪中叶发现它与贵金属铂具有 相似的表面电子结构, 并在某些催化反应中表现 出类铂的催化性能, 从而引起了催化工作者的广 泛关注[

1

5 ] . 另外, 碳化钨自身具有较高的抗 C O和H2S等中毒的能力、 较强的耐酸性和良好的导电 性, 并且价格低廉, 因此它被认为是一种具有发展 前景的催化剂. 又据文献报道, 碳化钨虽具有一定 的电催化活性, 但其催化活性和铂相比还相差甚 远[

6

7 ] . 进一步研究表明, 在碳化钨上负载少量铂 可得到具有高催化性能的载铂碳化钨复合催化 剂[

8

9 ] , 这样不仅可以大大降低稀有贵金属的用 量, 而且在一定程度上改善了贵金属催化剂的抗 C O中毒能力, 延长催化剂的使用寿命. 为了进一步提高催化剂的催化性能, 优选合 适的 催化剂载体是一有效的途径. 二氧化钛(TiO2)无毒、 耐酸碱性好且其自身具有一定的催 化活性, 是一种性能优良的催化剂载体. 已有的研 究表明, T i O

2 载体与贵金属之间存在强相互作 用[

1 0 ] , 于Pt、Ag、Ir、Au、Ru和 P d等贵金属催化剂 掺杂 T i O 2后, 可使催化活性大大提高[

1 1

1 5 ] . 另有文 献指出, T i O

2 载体与 WC等非贵金属也有着良好 的协同效应[

1 6

1 7 ] . 本文以 T i O 2为载体, 制备了 P t / WC / T i O 2复合 材料, 并由 X射线衍射、 扫描电子显微镜和透射电 子显微镜等作形貌和结构表征, 循环伏安法评价 了该三元复合材料在酸性介质中对甲醇氧化的电 催化性能, 并与二元复合材料 P t / T i O

2 、 P t / WC等 作比较. 结果表明, 三元复合催化剂 P t / WC / T i O

2 的催化性能明显优于二元复合催化剂 P t / T i O

2 、 P t / WC . 最后本文合成了以不同晶型( 无定型、 锐钛矿 型和金红石型)的二氧化钛微球作为载体的三元 复合催化剂材料, 进一步考查和比较了载体的晶 相结构对复合材料电催化性能的影响.