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《无机材料学报》 2018年07期
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氧化铈空心球可控合成及其对Pt基催化剂电催化性能的影响

郭瑞华  莫逸杰  安胜利  张捷宇  周国治  
【摘要】:采用水热合成法,以碳球为模板,改变焙烧升温速率,控制影响铈物种的扩散、渗透及碳球结构的收缩率,制备了单、双壳层CeO_2空心球。通过微波辅助乙二醇还原氯铂酸法制备了Pt-CeO_2/RGO催化剂,研究了CeO_2空心球的添加对Pt基催化剂电催化性能的影响。利用X射线衍射仪(XRD)、比表面积及孔径分析仪(BET)、扫描电镜(SEM)和电子能谱(EDAX)、透射电镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)对CeO_2及催化剂的微观结构进行了表征,利用电化学工作站对催化剂进行电化学性能测试。结果表明:单、双壳层CeO_2空心球的比表面积为124.44 m2/g、140.95 m2/g,孔容为0.014427 cm3/(g·nm)、0.018605 cm3/(g·nm),孔径分布在2~4 nm范围内。催化剂中的CeO_2保持原有的球状形貌,Pt纳米粒子主要分布在CeO_2附近;当RGO∶CeO_2=1∶2时,添加了双壳层CeO_2空心球的Pt-CeO_2/RGO催化剂的电催化性能最优,电化学活性表面积为94.27 m2/g,对乙醇氧化的峰电流密度值为613.54 A/g,1000 s的稳态电流密度值为135.45 A/g。

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