人工晶体学报

作者：邓晓婷, 李振溱, 姚启文, 尹绍峰, 谢志勇, 梁伊丽, 刘峰

单位：1.邵阳学院食品与化学工程学院,邵阳 422000; ；2.中南大学粉末冶金研究院,长沙 410083; ；3.广东氢发新材料科技有限公司,佛山 528000; ；4.昆明贵金属研究所铂金属综合利用先进技术国家重点实验室,昆明 650106

关键词：催化剂薄膜,碳纳米纤维膜,静电纺丝,电沉积,氧还原反应,Cu@PtCu,

基金：湖南省自科基金-省市联合基金(2022JJ50171);稀贵金属综合利用新技术国家重点实验室开放课题(SKL-SPM-202003);佛山市科技创新项目(1920001004360)

采用喷涂或转印方法制备的质子交换膜燃料电池催化层存在活性不均匀或活性位点易失效的问题。本研究用静电纺丝法制备高导电性的柔性碳纳米纤维薄膜,然后将析氢电位较高的Cu以脉冲电沉积的方式均匀沉积到纤维膜上,制备出Cu纳米晶/碳纳米纤维膜,最后通过原位置换还原,合成Cu@PtCu/碳纳米纤维(Cu@PtCu/CNF)催化薄膜。Cu@PtCu/CNF催化薄膜解决了催化层活性不均的问题,且可以直接作为催化层使用。采用 SEM、XRD、XPS 等对其形貌、结构进行了表征。电化学测试结果表明,在pH=4、氯铂酸浓度为0.25 mg·mL-1时获得的Cu@PtCu/CNF催化薄膜,其面积比活性为49 m2·g-1。在5 000个循环的稳定性测试后,电化学活性比表面积保持74%,半波电位下降了9 mV,均优于商业Pt/C催化剂。

来源：2023年第2期

《人工晶体学报》期刊编辑部

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