碱性体系中AuFe催化剂对甲醇的电化学氧化

碱性体系中AuFe／C催化剂对甲醇的电化学氧化卢利权t，张世超z，闫少辉，(1．中北大学机电工程学院，山西太原030051；2．北京航空航天大学材料科学与工程学院，北京100191；3．太原理工大学环境科学与工程学院，山西太原030024)摘要：通过在水一乙醇体系并有十二烷基苯磺酸钠(DBS)存在的条件下用KBH。还原HAuCI。和FeCI。制备了AuFe／C催化剂。通过热处理和酸洗过程实现催化剂中Au和Fe的合金化及去除催化剂中未合金化的Fe。X射线衍射(XRD)测试结果显示，AuFe／C催化剂的合金化程度随着热处理温度的升高而增强。透射电镜(TEM)观测结果表明，AuFe／C催化剂中AuFe纳米粒子的粒径随着热处理温度的升高而增大。在400oC下热处理时，由于催化剂中的AuFe纳米粒子既能满足一定的合金化程度，又能保持较小的粒径，AuFe／C催化剂表现出良好的比质量和比表面积活性。关键词：直接甲醇燃料电池；电化学催化剂；AuFe／C催化剂；电化学氧化；合金化中图分类号：TM911．4文献标识码：A文章编号：1002—087X(2014)02—0272—04ElectrooxidationofAuFe／Ccatalyst011_methanolinalkalinemediumLULi-quanl，ZHANGShi—cha02，YANShao-hui3nCollegeofMechatronicEngineering,NorthUniversityofChina,乃quanShanxi030051，China；2．SchoolofMaterialsScienceandEngineering,BeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Beifing100191，China；3．CollegeofEnvironmentalScienceandEngineering,TaiyuanUniversityofTechnology,％驴uanShanxi030024，Chhl砂Abstract：ThecarbonsupportedAu—Fe(AuFe／C)catalystwaspreparedbyreductionofHAuCl4andFeCl3onthesurfaceofactivatedcarbonwithKBH4inthewater-ethanolsolutionwithDBSasanadditive．ThealloyingbetweenAuandFeandtheremovalofunalloyedFewereachievedbytheheatandacidtreatment．TheresultofX—raypowderdiffraction(XRD)dataindicatesthatthealloyingdegreebetweenAuandFeenhanceswiththeincreaseinthetemperatureoftheheattreatment．Accordingtotheresultoftransmissionelectronmicroscope(TEM)，thediameterofAuFenanoparticlesintheAuFe／Ccatalystincreaseswiththetemperatureoftheheattreatment．TheAuFe／Ccatalysttreatedat400oCexhibitstheexcellentactivityfortheelectrooxidationofmethanol，sinceagoodalloyingstateandasmallsizewerekeptbyAuFenanoparticles，simultaneity．MassdensityandactivesurfaceareaofAuFenanoparticleswerepresented．Keywords：directmethanolfuelcells；electrocatalyst；AuFe／Ccatalyst；electrooxidation；alloying燃料电池具有高能量转换效率、高比功率、无运动部件、低红外辐射和环境友好等优点，将广泛应用于航天、军事、能源和交通等领域【1-2]。由于甲醇具有方便储存和运输的特点[2】，直接甲醇燃料电池(directmethanolfuelcells，DMFCs)的研究受到了广泛的关注。通常认为甲醇在Pt催化剂上通过双途径机理被氧化成CO：[3】。在直接途径中，甲醇氧化产物在溶液中溶解并被氧化成CO，。在间接途径中，甲醇氧化的过程中形成CO。,(ads表示催化剂表面上化学吸附的物种)。c0。将毒化Pt催化剂的表面，