采用超声辅助化学法和凝胶化反应相结合的工艺制备了中空铂镍/三维石墨烯电催化剂(PtNi/GCM).利用X射线粉末衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)等表征了催化剂的结构、组成及微观形貌.采用电化学工作站和旋转圆盘电极测试了催化剂对氧还原反应的电催化活性和稳定性.结果表明,铂和镍前驱体的不同摩尔比对催化剂的多孔结构、粒子形貌和分散状态影响较大,当摩尔比为1∶1时,所得三维石墨烯中纳米粒子尺寸均一、分散均匀.该PtNi/GCM催化剂对氧还原具有优异的催化活性,在半波电势(0.494 V)处,质量比活性和面积比活性分别为1.09 A/mg Pt和1.02 m A/cm^2,是商业Pt/C的5.4倍和3.5倍(0.20 A/mgPt,0.29 m A/cm2).同时,该催化剂还具有很好的稳定性,循环30000周后,半波电势降低值是商业铂炭的43.6%.
采用化学还原法及水热法制备了具有树枝状结构的铂-银气凝胶,并对其进行酸碱刻蚀再处理获得刻蚀后的铂-银气凝胶催化剂.利用X射线粉末衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)等表征了铂-银气凝胶的结构、组成及微观形貌.利用循环伏安法(CV)和线性扫描伏安法(LSV)测试了催化剂对氧还原反应(ORR)的电催化活性和稳定性.结果表明,刻蚀后的Pt-Ag气凝胶具有优异的ORR活性,在0.9 V处,刻蚀后Pt-Ag气凝胶的质量比活性和面积比活性分别为166.3 m A/mgPt和0.295 m A/cm^2,分别是商业铂/碳催化剂(20%Pt/C)的2.0倍和1.8倍.该催化剂还具有优异的稳定性,循环5000周后,动力学催化质量比活性和面积比活性分别只降低了6.1%和9.1%,远小于商业Pt/C的35%和52.1%.
