酸蚀处理对PtCu-CeOx膜电极结构与催化性能的影响

摘要：

采用离子束溅射镀膜技术(IBS)制备PtCu-CeOx复合薄膜电极,并对膜电极进行不同温度的酸蚀处理.分析酸蚀处理温度对膜电极性能的影响,并进一步讨论薄膜表面组分、结构与催化性能的相关性.X射线衍射(XRD)和带能谱的扫描电子显微镜(SEM-EDS)结果表明,Cu掺杂和酸蚀去合金化处理均降低了Pt的晶面间距,这有助于提高Pt的电子云密度,提高膜电极的催化性能;CeOx的加入增强了Pt颗粒的分散度,降低Pt(111)的表面能,促进Pt(111)的择优生长;膜电极催化性能与其活性比表面积之间呈现非正比关系,相对于比表面积,表面催化主相Pt的相对浓度的影响更为重要;电化学测试结果表明,经过300℃的1h真空热处理以及在30℃、0.5 mol·L-1的H2S04溶液中酸蚀处理30 min后的试样,析氢活性比原样提高6.78％,电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-AES)数据显示,其Pt载量仅为0.115 mg·cm-2,表现出低Pt耗量高催化性能的明显特性.

关键词：PtCu-CeOx、酸蚀处理、结构、比表面积、催化性能

所属期刊栏目：39

分类号：TG34;TG146.4(金属压力加工)

资助基金：国家自然科学基金项目51261012;昆明理工大学分析测试基金项目20130107,20130040;昆明理工大学“泡沫金属创新团队”项目2010-06资助

在线出版日期：2016-05-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：435-441