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摘要：本篇文章通过浸渍还原法制备以碳粉VulcanXC-72R为载体的Pd含量为20%的Pd/C催化剂，以及Pd-Ni质量比为10-30、15-25、20-20、25-15、30-10的Pd-Ni/C合金催化剂。在控制合金催化剂中Pd-Ni的比例不变的情况下，改变NaOH浓度（0.25mol/L、0.50mol/L、0.75mol/L、1.00mol/L、1.25mol/L），通过循环伏安曲线比较得出，最佳的NaOH浓度为0.50mol/L。其次在保持NaOH浓度不变的情况下，改变金催化剂中Pd-Ni的比例，通过循环伏安曲线比较得出，最佳比例的催化剂为Pd30-Ni10/C。最后，在NaOH浓度为0.50mol/L时，通过改变反应的温度（25℃、30℃、35℃）测试Pd30-Ni10/C催化剂的最佳温度，经过循环伏安曲线、线性扫描伏安曲线以及计时电流曲线比较得出，最佳温度为30℃。31900
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毕业论文关键词：钯镍合金；阴极催化剂；电还原；双氧水；直接硼氢化钠-双氧水燃料电池
Study on the relationship between Pd base binary alloys ratio and its performance of electrocatalytic reduction H2O2
Abstract: In this paper, we prepared Pd(20%, mass ratio, same below) and Pd-Ni ratio (10-30,15-25,20-20,25-15,30-10) alloy catalysts by impregnation-reduction method on VulcanXC-72R. First, the catalytic performance was measured at different NaOH concentration （0.25mol/L、0.50mol/L、0.75mol/L、1.00mol/L、1.25mol/L）by cyclic voltammetry(CV) curves, and the optimal NaOH concentration is 0.50mol/L. Then, the Pd-Ni proportion was studied in a serious of constant NaOH concentration by cyclic voltammetry curves, and the best binary alloys ration is Pd30-Ni10/C. Finally, the Pd30-Ni10/C catalytic performance was compared at different temperature(25℃、30℃、35℃)by CV curves, linear sweep voltammetry and chronoamperometry curve in 0.50mol/L NaOH, and the most favorable temperature is 30℃.
Keywords: Pd-Ni alloy；cathode electro-catalyst；electro-reduction；hydrogen peroxide; DBHFC
目录
1 绪论1
1.1 引言1
1.2 燃料电池的概述1
1.3 直接硼氢化钠-双氧水燃料电池（DBHFC）2
1.3.1 DBHFC的工作原理2
1.3.2 DBHFC的研究现状3
1.4 DBHFC阴极催化剂4
1.4.1 DBHFC阴极催化剂的种类4
1.4.2 DBHFC阴极催化剂的制备5
1.5催化剂的表征与测试技术6
1.6 本论文研究选题的目的、意义及研究的主要内容6
1.6.1 本文研究的目的及意义6
1.6.2 本文研究的主要内容7
2 实验部分8
2.1 实验药品8
2.2 实验仪器8
2.3 催化剂制备9
2.3.1 碳载体的预处理9
2.3.2 Pd/C催化剂的制备9
2.3.3 Pd-Ni/C催化剂的制备10
2.4 电极的制备10
2.4.1碳纸的预处理10
2.4.2 电极的制备10
2.5催化剂的表征10
2.6 电极电化学性能测试11
2.6.1 循环伏安测试（CV）11
2.6.2 线性扫描伏安测试（LSV）11
2.6.3 计时电流测试（i-t）12
3 实验结果13
3.1 NaOH的浓度对Pdx-Niy/C催化剂性能的影响13
3.2 不同的Pd-Ni质量比对Pdx-Niy/C催化剂性能的影响17
3.2.1 X-射线衍射（XRD）17
3.2.2 循环伏安测试（CV）18
3.3 温度对最佳质量比Pd30-Ni10/C催化剂性能的影响22
4 结论25
致谢26
参考文献27
1 绪论
1.1 引言
燃料电池(FC)是一种等温进行、直接将储存在燃料和氧化剂中的化学能高效(50％-70％)、无污染地转化为电能的发电装置[1]。它的两个电极源源不断地从外界吞进氢气、甲烷、甲醇等通常的燃料和空气(或纯氧)，在两个电极上分别发生化学反应，同时向外电路发送电能[2]，尽管它的发电原理与化学电源相同，电极作为提供电子转移的场所，阳极催化燃料的氧化过程，阴极催化氧化剂的还原过程；但是与常规的化学电源不同，FC与柴油、汽油发电机的工作方式更为相似。其将燃料以及氧化剂储存在电池外的储罐中，这是与传统的储存在电池内的方式不同的。将燃料与氧化剂连续不断的送入电池内，以供电池连续发电，与此同时排出反应产物，也要排除一定的废热，使电池的工作温度保持恒定。FC本身只决定输出功率的大小，其储存能量则由储存在储罐内的燃料与氧化剂的量决定，是一种新兴的化学电源[3]。燃料电池用途广泛，既可应用于军事、空间、发电厂领域，也可应用于机动车、移动设备、居民家庭等领域[4]。
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