复旦大学化学系物理化学蔡文斌

liuxuefei

Au-Pt催化剂的控制合成及其对乙醇电氧化性能

吴匡衡a, 周亚威a, 马宪印b, 丁辰a, 蔡文斌a

a 复旦大学化学系 能源材料化学协同创新中心 上海市分子催化与功能材料表面重点实验室 上海 200433;

b 上海电力学院环境与化学工程学院 上海市电力材料防护与新材料重点实验室 上海 200090

Controlled Synthesis of Gold-Platinum Catalysts for Ethanol Electro-oxidation Reaction
Wu Kuanghenga, Zhou Yaweia, Ma Xianyinb, Ding Chena, Cai Wenbina
a Shanghai Key Laboratory of Molecular Catalysis and Innovative Materials, Collaborative Innovation Center of Chemistry for Energy Materials, Department of Chemistry, Fudan University, Shanghai 200433;
b Shanghai Key Laboratory of Materials Protection and Advanced Materials in Electric Power, College of Environmental and Chemical Engineering, Shanghai University of Electric Power, Shanghai 200090


摘要

乙醇电氧化（EOR）是直接乙醇燃料电池和电解乙醇制氢共有的阳极反应.Au@Pt核壳和AuPt合金是广泛使用的两种电催化材料，迄今尚无两者对EOR性能的对比研究.以CO作为还原剂和淬灭剂合成了近似Pt单层的Au@Pt/C催化剂，作为对照，以NaBH4还原法合成了相同Au∶Pt物质的量比和金属载量的AuPt/C催化剂；运用透射电子显微镜（TEM）、扫描透射电子显微镜-能谱仪（STEM-EDS）、X射线粉末衍射（XRD）和X射线光电子能谱（XPS）等手段综合表征了两者结构之差异，同时以电化学循环伏安法和计时电流法测试了在碱性体系中其对EOR的电催化性能.结果表明，相比于商业化的Pt/C和Au/C，Au@Pt/C和AuPt/C对EOR的活性和稳定性均有着显著提升；Au@Pt/C对EOR的电催化活性和对C—C键断裂能力略优于AuPt/C.双金属催化剂中Au与Pt之间的晶格应力和部分电荷转移等效应可能是其性能提升的主要原因.

基金资助:

]基金资助:

国家自然科学基金（Nos.21473039，21733004），上海市国际科技合作基金（No.17520711200）和973计划（No.2015CB932303）资助项目.

通讯作者: 蔡文斌     E-mail: wbcai@fudan.edu.cn