PtSnO2/C催化剂的制备、表征及其对乙醇电化学氧化的催化活性

来源：石河子大学学报·自然科学版杂志2015年第3期北京时间：

作者：安丽娟, 朱明远, 于锋, 代斌

单位：对直接乙醇燃料电池(DEFC)阳极电催化剂的研究主要集中在 Pt 基催化剂上，而提高 Pt 基催化剂对乙醇的电化学氧化活性是目前 DEFC 研究的最重要的任务。本文采用乙二醇还原法制备 PtSnO2/C 二元催化剂。ICP-AES 表征结果表明，Pt:Sn 比是 3∶1；X- 射线衍射（XRD）和 X- 射线光电子能谱分析（XPS）结果表明催 化剂 中 Pt 和 SnO2 晶体的存在；采用透射电镜（TEM）、循环伏安扫描（CV）和电化学线性扫描（LSV）等对催化剂的形态和电化学性能进行了表征，并计算其电化学活性表面积（ECSA）。实验结果表明，低合金度的 PtSnO2/C 催化剂具有与 Pt/C 电催化剂相近的 Pt 晶格常数，这有利于乙醇分子在 Pt 表面的吸附解离，SnO2 物种通过解离水提供（OH）物种促进 Pt 表面中间物种的氧化，从而提高催化剂的抗中毒能力和乙醇电化学氧化活性。

摘要：对直接乙醇燃料电池(DEFC)阳极电催化剂的研究主要集中在Pt基催化剂上，而提高Pt基催化剂对乙醇的电化学氧化活性是目前DEFC研究的最重要的任务。本文采用乙二醇还原法制备PtSnO2/C二元催化剂。ICP-AES表征结果表明，Pt:Sn比是3∶1；X-射线衍射（XRD）和X-射线光电子能谱分析（XPS）结果表明催化剂中Pt和SnO2晶体的存在；采用透射电镜（TEM）、循环伏安扫描（CV）和电化学线性扫描（LSV）等对催化剂的形态和电化学性能进行了表征，并计算其电化学活性表面积（ECSA）。实验结果表明，低合金度的PtSnO2/C催化剂具有与Pt/C电催化剂相近的Pt晶格常数，这有利于乙醇分子在Pt表面的吸附解离，SnO2物种通过解离水提供（OH）物种促进Pt表面中间物种的氧化，从而提高催化剂的抗中毒能力和乙醇电化学氧化活性。

关键词：PtSnO2/C 催化剂；乙醇；电化学氧化；催化活性

基金资助：国家自然科学基金项目（21366027、U1203293），新疆兵团博士资金（2013BB010）