稀土Eu掺杂PtRuC催化剂及其对甲醇电氧化的性能.pdf

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1、物理化学学报(WuliHuaxueXuebao)MayActaPhys．一Chim．Sin．，2010，26(5)：1207—12131207[Article]www．whxb．pku．edu．cn稀土Eu掺杂PtRu／C催化剂及其对甲醇电氧化的性能安筱莎陈德俊周志有汪强樊友军，孙世刚，(药用资源化学与药物分子工程教育部重点实验室，广西师范大学化学化工学院，广西桂林541004；固体表面物理化学国家重点实验室，厦门大学化学化工学院化学系，福建厦门361005)摘要：采用化学还原和热处理方法对商业PtRu／C催化剂进行稀土Eu掺杂，

2、制备了不同Eu含量的PtRuEuJC催化剂．透射电子显微镜(TEM)、X射线能量色散光谱(EDX)、X射线衍射(XRD)和x射线光电子能谱(XPS)等方法表征催化剂的结果表明，Eu的掺杂未改变PtRu／C催化剂的平均粒径(约为3nm)，并且Eu以金属和氧化物两种形态修饰PtRu表面．循环伏安和计时电流法测试显示，PtRuEuJC催化剂较商业PtRu／C对甲醇氧化具有更高的活性，其中PtRuEu。,4C的活性最高．运用原位傅里叶变换红外(丌瓜)光谱从分子水平研究了该催化剂对甲醇电催化氧化的反应过程，检测到甲醇在催化剂上解离吸附的吸附

3、态产物是线型吸附态CO(CO)，Eu的掺杂使CO的氧化电位降低，明显提高了催化剂的活性和抗CO毒化的能力．关键词：直接甲醇燃料电池；甲醇电氧化；阳极催化剂；稀土改性；原位PTIR光谱中图分类号：0643；0646RareEarthEuDopedPtRu／CCatalystsandTheirPropertiesforMethanolElectr00xidati0nANXiao—ShaCHENDe—JunZHOUZhi．YouWANGQiangFANYou—Jun’SUNShi—Gang(KeyLaboratoryfortheChem

4、istryandMolecularEngineeringofMedicinalResources(MinistryofEducationofChina)，CollegeofChemistryandChemicalEngineering,GuangxiNormalUniversity,Guilin541004，GuangxiZhuangAutonomousRegion，P．R．China；ZStateKeyLaboratoryfo，PhysicalChemistryofSolidSurfaces,DepartmentofChemis

5、try,CollegeofChemistryandChemicalEngineering，XiamenUniversity，Xiamen361005,FujianProvince，P．R．China)Abstract：CommerciallyavailablePtRu／CcatalystwasdopedwithEubvchemicalreductionandsintering，resultinginPtRuEuJCcatalystswithdiferentEucontents．Thecatalystswerecharacteriz

6、edbytransmissionelectronmicroscopy(TEM)，energydispersiveX—ray(EDX)spectroscopy，X—raydiffraction(XRD)，andX—rayphotoelectronspectroscopyrXPS)．ResultsshowedthatEudopingdidnotchangetheaveragesizeoftheP【Ru／Ccatalysts(ca3nm)，andtheirsurfacesweremodifiedbybothEumetalandoxide

7、．CyclicvoltammetryandchronoamperometrydemonstratedthattheactivityofthePtRuEuJCcatalystswashigherthanthatofcommercialPtRu／Cformethano1electrooxidation．AmongthePtRuEuJCcatalysts．PtRuEu0．tiCexhibitedthebestperformance．Theelectrocatalyticoxidationofmethanolonthecatalystwa

8、sfurtherinvestigatedbyinsituFoutiertransforminfrared(FFIR1spectroscopyatmolecularleve1．Resultsindicatedthattheadsorbedspecie