國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目：質(zhì)子導(dǎo)體高分子保護(hù)碳納米管載Pt催化劑合成及穩(wěn)定機(jī)制
Category of Research Project：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目
Number of Research Project：50972112
list of participants ：木士春
beginning and ending dates ：2010-2012
傳統(tǒng)質(zhì)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(huì)在燃料電池工況下發(fā)生溶解、遷移和團(tuán)聚，而且載體碳也易遭受電化學(xué)腐蝕，從而加速Pt的團(tuán)聚，致使催化劑穩(wěn)定性降低；碳納米管（CNT）具有優(yōu)異的物理、化學(xué)穩(wěn)定性，但石墨化結(jié)構(gòu)使其表面光滑且缺乏活性位，難以為Pt提供均勻的形核質(zhì)點(diǎn)，而且還會(huì)降低與Pt的結(jié)合力。為此，申請(qǐng)人提出了一種經(jīng)質(zhì)子導(dǎo)體高分子保護(hù)的Pt催化劑及制備方法，即采用全氟磺酸導(dǎo)質(zhì)子高分子為保護(hù)劑，合成穩(wěn)定的納米Pt膠體，然后將其載于CNT表面，獲得質(zhì)子導(dǎo)體保護(hù)的Pt/CNT催化劑。引入質(zhì)子導(dǎo)體保護(hù)劑可增加催化層三相反應(yīng)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(jié)合力，增大Pt團(tuán)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(wěn)定性。因此,本項(xiàng)目將該新型催化劑的合成工藝進(jìn)行優(yōu)化，并對(duì)合成催化劑的穩(wěn)定機(jī)制進(jìn)行深入研究。