酸处理石墨化碳载体对燃料电池催化剂性能的影响

摘要 通过1700℃高温处理XC-72CB得到石墨化碳黑（GCB），并采用酸处理对GCB碳载体进行官能团修饰.透射电子显微镜（TEM）、X射线粉末衍射（XRD）和拉曼光谱的结果显示，酸处理后GCB的石墨化程度增加；N2吸附-脱附结果证明GCB比表面积减小，微孔数量减少；热重分析结果表明，GCB热稳定性增强；红外光谱和拉曼光谱结果显示，GCB表面引入了含氧官能团，并同时保持了GCB的有序化结构.采用循环伏安（CV）法和线性扫描伏安（LSV）法测试了不同预处理后催化剂的电化学性能，表明其电化学活性表面积（ECSA，75.25 m2/g）和质量比活性（MA，0.093 A/mg）均高于商业Pt/C（JM）催化剂.TEM结果表明，使用经过浓硫酸和浓硝酸混合酸处理的GCB（简称OGCB）作为载体得到的Pt/OGCB平均粒径为2.28 nm，略小于商业Pt/C（JM）催化剂（约2.5 nm）；经5000周电化学循环伏安测试后，Pt/OGCB的电化学活性表面积衰减17.3%，质量比活性衰减29.5%，而Pt/C（JM）的ECSA衰减达到25.1%，MA衰减达到42.5%