常熟理工学院学报(自然科学)JournalofChangshuInstituteofTechnology(NaturalSciences)第37卷第2期2023年3月Vol.37No.2Mar.,2023PdB非晶态合金燃料电池阴极氧还原催化剂的制备及性能研究李永坤,李秀婷,袁昆华,于毅鹏,曾凯,郑玉玲(闽南科技学院生命科学与化学学院,福建泉州362332)摘要:采用液相还原法设计制备了非晶态PdB纳米颗粒催化剂.该催化剂用KBH4作为还原剂和硼的来源,通过控制温度制备具有非晶态结构的尺寸不同的PdB纳米催化剂.X射线粉末衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)测试表明0和25℃时制备的催化剂呈现非晶态结构,50℃时为晶态结构,随着温度的升高,PdB的结构由非晶态转变为晶态.采用循环伏安法(CV)和线性扫描伏安法(LSV)等方法,探究了非晶态PdB合金纳米颗粒催化剂在碱性溶液中对氧还原反应的电催化活性和稳定性.实验结果表明,温度为0℃时制备的非晶态PdB合金纳米颗粒催化剂具有最高的电催化活性及稳定性.关键词:非晶合金;纳米颗粒;氧还原反应中图分类号:O69文献标志码:A文章编号:1008-2794(2023)02-0013-05收稿日期:2022-09-13基金项目:福建省自然科学基金项目“高性能钯基复合电极的研发”(51408527)通信作者:郑玉玲,副研究员,硕士,研究方向:催化材料,E-mail:2068780583@qq.com.0引言低温燃料电池是一种在60~100℃温度条件下能直接将化学能转化为电能的装置,其中使用的催化剂对燃料电池的能量转化效率起着至关重要的作用.目前低温燃料电池阴极氧还原的研究焦点主要是Pt、Au等贵金属.这类金属储量低、价格昂贵,阻碍了低温燃料电池的商业化进程.由于贵金属类催化剂的性能在现有的大量研究中已被证实一般催化性能明显优于非贵金属类催化剂[1-2],所以我们希望以这类贵金属为核心研发贵金属与非贵金属的合金催化剂.目前,燃料电池催化剂仍然是以铂贵金属为主,若能利用贵金属与某些非贵金属之间在形成合金时拥有的协同作用,进一步提高催化剂的催化性能,则能降低贵金属的使用量.钯基催化剂在碱性环境中具有比铂更好的催化性能,且钯基催化剂在有机催化、分子催化等领域均具有潜在应用.因而,钯基合金催化剂被视为工业催化应用的不二选择,钯金属也被认为可能是一种优异的催化剂[3-4].科学家们将一种非金属元素,如硼(Boron,B),加入Pd晶格的间隙中,这是一种提高催化剂活性的新策略.类似传统的Pd-M合金,B原子加入Pd晶格也会降低这种金属的d能带中心,因为d能带中心位于...