EDTA对活性炭的功能化处理及其对炭载Pd催化剂电催化性能的影响.pdf

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1、物理化学学~(WuliHuaxueXuebao1144ActaPhys．一Chim．Sin．2013，29(1)，144—150January[Atticle】doi：10．3866／PKU．WHXB201210092、nr．whxb．pku．edu．cnEDTA对活性炭的功能化处理及其对炭载Pd催化剂电催化性能的影响曹剑瑜汤佳丽’宋玲政’许娟王文昌1,2陈智栋，(常州大学石油化工学院，江苏常州213164；江苏省太阳能电池与储能技术重点实验室，江苏常州213164；日本阔智电子有限公司，日本大阪590．0906)摘要：采用乙二胺四乙酸(EDTA)对活性炭进行功能化

2、处理，研究了其对表面基团、炭载Pd纳米粒子结构及Pd催化剂电催化性能的影响．傅里叶变换~#I-(FTIR)光谱和X射线光电子能谱(XPS)表征表明。EDTA处理在炭表面引入了含氮基团．X射线粉末衍射(XRD)光谱、透射电镜(TEM)和电化学测试结果显示，活性炭经EDTA处理后，负载的Pd粒子粒径虽有所增大，但由于炭载体与Pd粒子相互作用的增强，Pd利用率增加，催化剂对甲酸氧化的活性和稳定性均显著提高．电化学阻抗谱(EIS)分析进一步揭示，甲酸在该催化剂电极上的电氧化反应具有较低的电荷传递电阻．关键词：炭载钯催化剂：乙二胺四乙酸；电催化：甲酸氧化：电化学阻抗谱中图分类

3、号：0646FunCtiona¨zatiOnofActivatedCarbonwithEDTAandItsEfectonElectroCatalyticPerformanceofCarbonSupportedPdCatalystsCAOJian-Yu’。TANGJia-Li’SONGLing-Zheng’XUJuan’_WANGWen-Chang’。CHENZhi—Dong’，，。，(‘SchoolofPetrochemicalEngineering,ChangzhouUniversity,Changzhou213164，JiangsuProvince，R．Chin

4、a；2KeyLaboratoryforSolarCellsandEnergyStorageTechnologyofJiangsuProvince,Changzhou213164,JiangsuProvince,PR．China；QualtecCo．Ltd．，Osaka590-090~Japan)Abstract：Theeffectoffunctionalizationofactivatedcarbonwithethylenediaminetetraaceticacid(EDTA)onsur『acefunctionalgroups。thestructureofcarb

5、on-supportedPdnanoparticles。andtheelectrocatalyticperformanceofPdcatalystswereinvestigated．Fouriertransforminfrared(FTIR)spectroscopyandX—rayphotoelectronspectroscopy(XPS)indicatethatN-containinggroupsareintroducedtothecarbonsurfaceviaEDTAtreatment．X-raypowderdifraction(XRD)spectra，tra

6、nsmissionelectronmicroscopy(TEM)，andelectrochemicaImeasurementsdemonstratethattheelectrocatalyticactivityandstabilityforcarbon—supportedPdcatalystsweresubstantiallyenhancedwhenthecarbonsupportwastreatedwithEDTA．althoughthePdparticlessizeincreasedslightly．Theimprovedelectrocatalyticperf

7、ormancemaybeduetoenhancedinteractionsbetweenthePdparticlesandthecarbonsupport．resultinginanimprovedPdutilization．ElectrochemicalimpedancespectrumanalysisfurtherrevealsthatthePdcatalystonEDTA-treatedcarbon(Pd／C—E)displayedalowercharge—transferresistancefortheelectro—oxidationreactiono