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制备 pt tio2 rgo 催化剂 由于 因为 三相 连接 对于 甲醇 氧化 活性 有所 增强

资源描述：

制备的Pt-TiO2-rGO催化剂由于其三相连接对甲醇的氧化电活性有所增强,制备,pt,tio2,rgo,催化剂,由于,因为,三相,连接,对于,甲醇,氧化,活性,有所,增强

内容简介：

制备的 通过简单的水热方法将 后 得的 是由于其独特的结构和 直接甲醇燃料电池是 便携式电子设备、电动汽车 的最有前途 电源，但甲醇电氧化效率低，阻碍了它的大规模应用。 现已开发出了具有高催化性能的 多碳系材料具有比表面积大、多孔结构和良好的导电性，因而广泛用作为 而，在实际使用中碳载体的严重腐蚀和氧化导致催化活性快速降低。最近，石墨或还原氧化石墨烯（ 为金属纳米电催化剂由于其独特的负载性能，吸引了越来越多的关注。然而， 范德瓦尔斯力和 P 互作用 可能会导致 大量个体 团状 。这会限制应用 特别是金属氧化物 然而，这些金属氧化物一般不具备足够的导电性，从而限制了其在电催化剂的实际应用。因此需要设计 电催化剂的结构，以减少 导致的 作用。最近，出现了 对负载 属氧化物和碳材料 的组合 有可能会优化 色散和电导率。 以前在这方面的研究主要是其他的导电聚合物和炭黑（ 问题是， 然后催化性能快速降低。此时，导电聚合物的存在 图 1 可以在催化剂表面的活性位点，从而导致催化活性降低。因此，开发一种新型高导电性结构 在这项研究中，我们报告了一个三分量的 图 1所示，在 第一步骤中，一个简单而有效的水热 实验将 二氧化钛纳米粒子（ 均匀分散到 石墨烯氧化物（ 中 。然后，进一步 通过多元醇将 积在 纳米 体附近 ， 形成在 化学测试表明， 可能是 由于其独特的三相结结构的稳定性和成分的协同作用。 相比之下， 为还原剂。实验细节在 样品的晶相是通过 行分析，其结果示于图。 图 2位置处 这归因于 002 ）衍射峰。它表明， 对所得到的二氧化钛 式 b）所示，可以观察到，得到的二氧化钛 1 组成 。 此图中观察不到 ，这表明 水热合成过程中均匀地分散，成功地覆盖上了 二氧化钛纳米颗粒。二氧化钛 析阐明。图。 2氧化钛纳米粒子均匀沉积在薄片状 成有一定密度的覆盖层。它揭示了二氧化钛纳米颗粒在 平均粒径估计为 5 相应的选择区域电子衍射（ 图案（图 2示了典型的衍射环，可以被 认为是 锐钛矿型 氧化钛 图 2 的结构细节是由图高分辨率透射电子显微镜进一步揭示。 2b 。 清楚地 观察到 二氧化钛纳米晶体的排列晶格条纹 且 晶面间间距 约 对应于锐钛矿相的（ 101 ）晶面。 图中的插图。如图 2锐钛矿型二氧化钛纳米晶体的快速傅立叶变换（ 样。经装饰的二氧化钛纳米颗粒可以作为间隔物， 以增加个体在 定性。 如图 2b ， 二氧化钛粒子覆盖 。这不完整的装饰导致个体杂 交片之间实质性的空的空间，从而会增加接触表面积。因为这些独特的结构特性，所制备的纳米复合材料将具有在不同的领域，如气体传感器，催化剂，锂离子电池和超级电容器的许多潜在的应用。 在 示； （ 显 示出了可以被 观察 到的 心立方（ 晶体结构，其中 3为 于 3个主峰对应的 111） ，（ 200）和（ 220 ）晶面，分别为。 。 但这就可以证明 在乙二醇。在大约 261对应的峰值到 002）面几乎同的（ 101）峰重叠锐钛矿型 所制备的纳米 图。显然，它表明，重量损失 却产生 高达 200 1C， 这相当于7 的 重量 所产生的电荷，这表明存在 少量的含氧官能团。重量稳定在 550左右1C 。因此，可以从 算得到 ， 8%。 射线衍射的结果表明二氧化钛和铂纳米粒子 约 7纳米 。 图 1的 ） 中信息为 a）、 二氧化钛 b）和 c） 。图 氧化钛 A， B ）和 C， D ） 。相应的选区电子衍 图 3 射（ 模式 在 插图所示（一）和（ c） 。高分辨的 有白色正方形）所示的（ b）该插页。该（ d）中显示的 （ e）及（ f ）的 这些 没有明显的团聚 。从图 2可以看出，大部分的 表明在 电子衍射图案在图 1的插图。 2实铂纳米粒子的形成。如上面所提到的，在 氧化钛纳米粒子的空隙提供足够的 对于 铂纳米粒子的沉积 区。更有趣的是， 它是观察到 的 这只停泊在 不是 单独 在 独 在 （图 2d ），由此形成的 是 分量接口。单个的石墨烯纳米片的横截面是难以观察，但多层石墨烯或石墨烯堆叠可以是观察到窄频带。从高分辨透射电子显微镜观察， 图 2e和 铂纳米粒子锚 沉积在 石墨和二氧化钛的外围接口 出 。 t/似 ， 分布的 图 现 。 铂纳米粒子沉积在二氧化钛纳米粒子和 。所制备的 的元素映射纳米 括铂，钛， （图 的。此外，铂纳米粒子只分布在地方的 与图 2一致 。 由 上述结果可以推测，在 选择位 于 成独特的 3相结结构。 图 3循环伏安（ 是 二氧化钛 2 溶液 中以 20毫伏 每秒 的扫描速率 进行测试 。 这些品种分布 表现出 氢吸附 /解吸以及氧化物的形成和还原峰，这是多晶铂 的 特点电极。 每平方厘米 ，这比的 平方厘米 ） 。 氢吸附的测量解吸积分提供了 化学活性比表面积（ 。t/每毫克的 t / 图 3溶液中的 0 该 t / 平方厘米。分别表示的活性 出 化剂 催化剂的长期稳定性评价通过计时电流法（ 的曲线 如图所示图 3c。 显然，最初的快速电流衰减可以观察到，这可能是由于一些中间物种（ 甲醇氧化反应过程中。 存在 的 二氧化钛纳米粒子，将 有助于提高 的吸附能力 ，这会增加有毒的 化 转化为 少在应 。 经过长时间的运行 ，虽然电流继续逐渐衰减， 但是 耗的量总是比 品， 由此可见加入 超 可能是 构和表面特性 有关 。该均匀分散的 仅 提高了 氧化和 抗 腐蚀 能力 ，从而 也提高其的稳定性 ，而且还防止了 石墨烯 的聚结 。同时，在石墨烯 大 增加了 导电性。具体 的 ， 综上所述 ， 个体之间 的 实质性的 大量空隙组件可以作为反应 通道。 更重要的是， 三相结结构的 t 、 而 大大提高了电催化性能。 总之，我们已经开发了 一种简单的制备策略， 新型铂纳米 种 方法为首先 积在 其次是铂纳米粒子 只沉积在 从而形成 相结构 。所获得的着显著的高效 电催化活性 ，这是 由于 其 独特的结构和可能 从三联点 产生 的协同效应。这项工作可能会提供一些 线索 进一步开发高效电催化剂的燃料电池。 012 2012, 14, 473476 4732012,14,473476tu u,011, 011a t be to is as of to t of in to of or as to 0pin to in 2of as as Pd in 5do in 6,27It is of so as to t on a or of 9of of of or is B in of 134of on in a 5,36it is of to t we a 3tAs , in a is to on O a to of t/ A of of t/70 37457, 50 37553, EM,as as 7 011. 6/02/2014 01:35:48. 2012, 14, 473476 012to of 6t/as in of is a a 002) 21 O. It O of O (b), it be O is of 1 O of by 2a on O a a a on O 2a) be to O by EM 2b. of an of nm,to 101) of of an is as 2b. as a to of 2a b, GO to of in 78RD of t/1 (c) be 46.2 to t (111),(200) 220) t on O. O be in of at 61 002) of 101) of t/is by ( it is up 00 1C t/is O(17,of at 50 1C. It be is 8 in t/EM t/t 1 O (a), O (b) t/c)2 O (a, b) t/c, d)in a) c). of by a is in b). by d) t (e) f) t/7 011. 6/02/2014 01:35:48. 012 2012, 14, 473476 475nm in t on 2c, it be of t to It on an on of t in 2c t As on t it is t at of on or on 2d) tof a is or as a Pt on of as 2e f, t of O t/t EM of t/t, C (t is in 2. On of it is t at 3a of t/in a at 0 mV V as as of a t/ mA is t/.8 mA of SA t/3.8 t/ t/3b V OR) M at a 0 mV t/t/t/of is , as to of be of of H on a of to t/a to t/t/t/is to of to of As S as 7t/t, 6,423 (a) of t/in a b) of on in a t on .2 mg 0 mV (c) t/in a M 7 011. 6/02/2014 01:35:48. 2012, 14, 473476 012In we a to tIn O,by t tt/of of is to 200901 . C. H. . 2001, 414, 345. . J. 2004, 104, 4245. M. L. L. C. P. J. H. T. H. . 2011, 4, 2736. D. M. F. D. P. . K. M. K. Z. S. . Z. Y. K. K. I. 2007, 107, 3904. Y. J. N. X. X. J. J. Z. M. . R. Hu . C. 2008, 18, 1790. Y. J. N. S. J. . X. J.,2010, 16, 8268. S. T. K. K. . T. H. Y. . . 2007, 46,4310. Y. Y. H. J. 2009,19, 46. Z. Z. B. D. M. Gu . S. 2010, 46, 6998. C. Si . T. 2008, 20, 6792. T. T. M. J. 2009, 9, 2255. M. L. P. W. J. 2009, 131, 8262. J. S. J. . W. 2010, 4, 547. Y. X. . P. 2011, 13, 6883. V. J. 2010, 1, 520. V. T. H. . V. 2010, 10,577. C. P. A. M. . . 2011, 23,2772. P. S. Y. Y. H. G. J. I. A. . H. 2011, 23, 4756. V. J. 2011, 2, 242. J. . J. 2011, 40, 2644. B. . V. 2008, 2,1487. B. S. H. B. Y. L. Li . X. J. 2010, 132, 7279 2010, 46, 794. Y. Z. B. Z. Z. D. M. Gu . P. 2011, 23, 3100. G. I. N. M. A. J. B. . A. R. F. J. . 2011, 3, 489. 2001, 414, 338. V. Q. A. T. E. F. T. J. J. 2010, 132, 17531. E. D. . 2008, 8,668. Y. P. S. . N. J. 2009, 131, 13898. Z. Z. B. Y. Y. D. M. Gu . P. 2011, 4, 2558. X. F. W. . 2007, 9, 1416. C. V. H. E. F. J. D. a, J. 2010, 132, 10218. . 2007, 3, 1189. J. 2010, 132,14700. K. A. K. G. D. J. 2006, 161, 1002. F. . D. J. 2006, 128,14278. H. J. L. C. C. L. Y. Qu . F. . 2011, 21, 5972.