NHỮNG ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ, PH VÀ CHẤT HỖ TRỢ ETHYLENE GLYCOL LÊN KÍCH CỠ VÀ SỰ PHÂN BỐ CỦA CÁC HẠT XÚC TÁC PLATINUM TRÊN NỀN CACBON.

Tóm tắt

Kiểm soát kích thước, sự phân tán của cấu trúc hạt nano Platinum có vẻ là một trong những mục tiêu quan trọng nhất trong việc cải thiện hoạt tính, độ bền của điện cực xúc tác Pt trên nền cacbon ứng dụng trong pin nhiên liệu. Bài này, chúng tôi giải thích các tác động của nhiệt độ, pH và chất hỗ trợ ethylene glycol lên kích thước và sự phân bố các hạt Pt trong qui trình chế tạo chất xúc tác hạt nano Pt trên nền cacbon (PtNPs/C). Bằng một phương pháp dễ thực hiện, chúng tôi đã tổng hợp xúc tác PtNPs/C trong điều kiện có, không có EG ở nhiệt độ phòng và 60oC trong dung dịch pH = 6.5 và 11. Hình thái, kích thước và sự phân tán các hạt Pt trên cacbon được kiểm tra qua các phương pháp phân tích nhiễu xạ tia X (XRD), kính hiển vi điện tử (TEM). Chúng tôi thấy rằng kích thước, hình thái và sự phân tán của các hạt Pt trên cacbon bị ảnh hưởng mạnh khi điều chỉnh nhiệt độ, pH và sự có mặt của EG giúp Pt phân tán tốt hơn.

Tài liệu tham khảo

[1] Armadi I. S., Wang Z. L., Green T. C., Henglein A., El-Sayed M. A. - Shape-Controlled Synthesis of Colloidal Platinum Nanoparticles, Science 272 (1996) 1924–1926.
[2] Singh R. N., Awasthi R. and Sharma C.S. – Review: An Overview of Recent Development of PlatinumBased Cathode Materials for Direct Methanol Fuel Cells, Int. J. Electrochem. Sci. 9 (2014) 5607 – 5639.
[3] Liu Z. L., Lee J. Y., Han M., Chen W. X. and Gan L. M. - Synthesis and Characterization of Ptru/C Catalysts from Microemulsions and Emulsions, J. Mater. Chem. 12 (2002) 2453–2458.
[4] a. Fujimoto T., Teraushi S., Umehara H., Kojima I. and Henderson W. - Sonochemical Preparation of Single-Dispersion Metal Nanoparticles from Metal Salts, Chem. Mater. 13 (2001) 1057–1060. b. Tu W. and Liu H. - Continuous Synthesis of Colloidal Metal Nanoclusters by Microwave Irradiation, Chem. Mater. 12 (2000) 564–567. c. Tu W. and Liu H. - Rapid Synthesis of Nanoscale Colloidal Metal Clusters By Microwave Irradiation, J. Mater. Chem. 10 (2000) 2207–2211.
[5] Coutanceau C., Baranton S. and Napporn T. W. - Platinum Fuel Cell Nanoparticle Syntheses: Effect on Morphology, Structure and Electrocatalytic Behavior, Nanotechnology and Nanomaterials (2012) 403–426.
[6] Senthil Kumar S. M., Hidyatai N., Herrero J. S., Irusta S., Scott K. - Efficient Tuning of the Pt Nano-Particle Mono Dispersion on Vulcan XC-72R by Selective Pre-Treatment and Electrochemical Evaluation of Hydrogen Oxidation and Oxygen Reduction Reactions, International Journal of Hydrogen Energy 36 (2011) 5453–5465.
[7] Joo J. B., Kim P., Kim W., Kim Y. And Yi J. - Effect of the Preparation Conditions of Carbon-Supported Pt Catalyst on PEMFC Performance, J Appl Electrochem 39 (2009) 135–140.
[8] Shah M. A. - Growth of Uniform Nanoparticles of Platinum by an Economical Approach at Relatively Low Temperature, Scientia Iranica F 19 (2012) 964–966.
[9] Zhou W. J., Li W. Z., Song S. Q., Zhou Z. H., Jiang L. H., Sun G. Q., Xin Q., Poulianitis K., Kontou S., Tsiakaras P. - Bi- and TriMetallic Pt-Based Anode Catalysts for Direct Ethanol Fuel Cells, Journal of Power Sources 131 (2004) 217–223.
[10] Kim P., Joo J. B., Kim W., Kim J., Song I. K., Yi J. - NaBH4- Assisted Ethylene Glycol Reduction For Preparation of CarbonSupported Pt Catalyst for Methanol Electrooxidation, Journal of Power Sources 160 (2006) 987–990.
[11] Tian J. H., Wang F. B., Shan ZH. Q., Wang R. J. and Zhang J. Y. - Effect of Preparation Conditions of Pt/C Catalysts on Oxygen Electrode Performance in Proton Exchange Membrane Fuel Cells, Journal of Applied Electrochemistry 34 (2004) 461–467.
[12] Bonnemann H., Braun G., Brijoux W., Brinkmann R., Schulze Tilling A., Seevogel K., Siepen K. - Nanoscale Colloidal Metals and Alloys Stabilized by Solvents and Surfactants - Preparation and Use as Catalyst Precursors, Journal of Organometallic Chemistry 520 (1996) 143–162.
[13] Hui C. L., Li X. G., Hsing I. -M. - Well-Dispersed SurfactantStabilized Pt/C Nanocatalysts for Fuel Cell Application: Dispersion Control and Surfactant Removal, Electrochimica Acta 51 (2005) 711–719.
[14] Li X., Hsing I. -M. - The Effect of the Pt Deposition Method and the Support on Pt Dispersion on Carbon Nanotubes, Electrochimica Acta 51 (2006) 5250–5258.
[15] Zhou Z., Zhou W., Wang S., Wang G., Jiang L., Li H., Sun G., Xin Q. - Preparation of Highly Active 40wt.% Pt/C Cathode Electrocatalysts for DMFC via Different Routes, Catalysis Today 93–95 (2004) 523–528.