國家自然科學基金項目：質子導體高分子保護碳納米管載Pt催化劑合成及穩定機制
項目類別：國家自然科學基金項目
項目編號：50972112
參與人員：木士春
起止日期：2010-2012
傳統質子交換膜燃料電池(PEMFC)催化劑為Pt/C催化劑，但其中的Pt通常會在燃料電池工況下發生溶解、遷移和團聚，而且載體碳也易遭受電化學腐蝕，從而加速Pt的團聚，致使催化劑穩定性降低；碳納米管（CNT）具有優異的物理、化學穩定性，但石墨化結構使其表面光滑且缺乏活性位，難以為Pt提供均勻的形核質點，而且還會降低與Pt的結合力。為此，申請人提出了一種經質子導體高分子保護的Pt催化劑及制備方法，即采用全氟磺酸導質子高分子為保護劑，合成穩定的納米Pt膠體，然后將其載于CNT表面，獲得質子導體保護的Pt/CNT催化劑。引入質子導體保護劑可增加催化層三相反應界面，提高催化劑催化效率；更重要的是，可增大Pt顆粒的位阻以及與載體的結合力，增大Pt團聚阻力，而且，還可能在一定程度上抑制Pt的溶解，從而提高催化劑穩定性。因此,本項目將該新型催化劑的合成工藝進行優化，并對合成催化劑的穩定機制進行深入研究。