Pd/Pt二元合金电极的制备及氧还原性能

• 作者: 刘少雄 廖玲文 方兰兰 李明芳 蔡俊 陈艳霞
• 来源期刊: 高等学校化学学报
• 学科: 化学
• 关键词: Pd/Ptx合金电极 超低Pt担载量 阴极氧还原 燃料电池
• 年，卷（期）: 2011,（5）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 1144-1149
• 分类号: O646
• 字数: 5060字
• 语种: 中文

摘要

利用Pt置换取代经欠电位沉积的亚单层Cu的方法,制备了不同组成的Pd/Pt二元合金电极(用Pd/Pt<,x>表示,x表示n置换取代欠电位沉积Cu过程的次数),并对其表面元素组成和氧还原性能进行了表征.在控制欠电位沉积Cu的下限电位恒定(0.34 V)的条件下,表面Pd/Pt的元素组成比通过重复Pt置换取代欠电位沉积Cu的次数(1～5次)来调控.光电子能谱(XPS)以及红外光谱实验结果表明,Pd/Pt<,x>电极表面的Pd/Pt元素组成比随着Pt沉积次数的增加而增加,对Pd/Pt<,4>电极,在电极表层约2～3 nm厚度内的Pt/Pd原子比为1:4,最表层的Pt/Pd原子比为4:1.循环伏安结果显示,随着Pt沉积次数的增加(1～5次),Pd/Pt<,x>电极表面越来越不易氧化.氧还原测试结果显示,随着Pt沉积次数(1～4次)的增加,Pd/Pt<,x>二元金属电极的氧还原活性依次增加,经过第3次沉积后其氧还原活性已优于纯Pt,而经4次以上沉积后其氧还原活性基本不变.在其它反应条件相同时,Pd/Pt<,4>电极上氧还原的半波电位与纯Pt相比右移约25 mV.可初步认为Pd/Pt<,x>二元金属体系氧还原性能的改善主要源自表层Pd原子让邻近的Pt原子上含氧物种的吸附能降低.