镍钯载新型纳米TiO2催化剂对甲醇的电催化氧化

Ni含量对纳米多孔PdAg催化剂电催化氧化甲醇性能的影响宋衍滟;陈盈;赵钰淳;胡泳池;巫云龙;刘毅;苏晓磊
【期刊名称】《纺织高校基础科学学报》
【年(卷),期】2022(35)3
【摘要】采用电弧熔炼-熔体快淬法制备了AlPdAgNi前驱体合金薄带,通过脱合金法制备出不同镍含量下的纳米多孔PdAgNi催化剂,以提高燃料电池阳极催化剂Pd的催化性能,降低成本。

利用SEM、TEM等手段表征样品微观形貌,并测试了其电催化氧化甲醇性能。

结果表明:PdAgNi催化剂为纳米多孔结构,孔径约为5 nm;随着Ni含量的增加,纳米多孔PdAgNi系列合金样品的电催化甲醇峰值电流密度呈现出先增后降的趋势,其中Ni含量(原子百分含量)为2%时,样品的电催化氧化甲醇性能最佳。

此时,纳米多孔PdAgNi催化剂活性和稳定性分别约为同等条件下纳米多孔Pd催化剂的1.3和4.5倍,商用Pd/C催化剂的5.7和13.1倍,商用Pt/C催化剂的4.6和37.8倍,并且反应动力学得到了显著的改进。

【总页数】7页(P101-107)
【作者】宋衍滟;陈盈;赵钰淳;胡泳池;巫云龙;刘毅;苏晓磊
【作者单位】西安工程大学材料工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TQ426.8
【相关文献】
1.Pt/RuO2/CNTs纳米催化剂中RuO2含量对甲醇电催化氧化性能的影响
2.棉花模板制备生物形态多孔Ni-Cu/C的微观结构及甲醇电催化氧化性能
3.纳米三氧化钨修饰碳纳米管载铂催化剂对甲醇氧化的电催化性能
4.多孔聚乙酰苯胺纳米纤维载铂催化剂对甲醇的电催化氧化
5.脱合金时间对纳米多孔泡沫Pd电催化氧化甲醇性能的影响
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作 为便 携 式 电子 仪器 及 电动 汽 车 潜 在 能 源 的
直 接 甲 醇 燃 料 电池 （ ＭＦ 近 年来 越 来 越 受 到 重 Ｄ Ｃ）
和稳定 性 。
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２１ ０ ０年第 ８期
科 解
文章 编 号 ：０ ２ １ ２ （０ ０Ｊ８ ０ ０ — ３ １０ — ４ ２ １ — ０ ４ ０ １ ０
与
藉 发
不 同方法制备 的碳戴 Ｐ— ｉ 催化 剂 ｔ Ｔ ｏ２ 对 甲醇的电催化氧化
赵 洪 波
（ 绥化学院 制药与化学工程系 。 黑龙江 绥化 １ ２ ６ ５ ０ １ Ｊ
摘
要： 采用 ＴＯ 溶胶法， ｉ 在不同条件下制备 了碳载 Ｐ— ｉ ｔＴＯ 催化剂 。运用循环伏安法 、 线性扫描法和计

负载纳米TiO2催化剂上光解气相甲醇制氢崔文权;冯良荣;徐成华;吕绍洁;邱发礼【期刊名称】《石油化工》【年(卷),期】2004(033)0z1【摘要】制备了负载型Pt/TiO2、Ru/TiO2、Rh/TiO2、Pd/TiO2以及Bi2S3/TiO2光催化剂.在气相连续流动装置中考察了催化剂光解气相甲醇的活性.实验结果表明,TiO2负载贵金属的光催化剂活性大小顺序为:Pt/TiO2＞Pd/TiO2＞Rh/TiO2＞Ru/TiO2,这个顺序与上述金属的d轨道百分数(d%)的大小顺序相关联.Bi2S3/TiO2光催化剂,随着负载TiO2粒度的减小,光催化活性增高,其中30 nm 的Bi2S3/TiO2催化剂的光催化活性最好.【总页数】3页(P1258-1260)【作者】崔文权;冯良荣;徐成华;吕绍洁;邱发礼【作者单位】中国科学院,成都有机化学研究所,四川,成都,610041;中国科学院,成都有机化学研究所,四川,成都,610041;中国科学院,成都有机化学研究所,四川,成都,610041;中国科学院,成都有机化学研究所,四川,成都,610041;中国科学院,成都有机化学研究所,四川,成都,610041【正文语种】中文【中图分类】O643【相关文献】1.负载铟氧化物催化剂催化甲醇重整制氢的性能研究 [J], 徐艳;柴委;刘迪;徐晋鸣;曾孟琦;欧宝毅;林联伙;王金果2.甲醇气相羰基化新型镍催化剂的研究Ⅰ酚醛树脂基活性炭负载镍催化剂的制备[J], 王云海;赵景联3.用于甲醇水溶液制氢的光催化剂纳米TiO2的改性进展 [J], 崔文权;冯良荣;徐成华;吕绍洁;邱发礼4.负载型金属催化剂上甲醇液相重整制氢研究 [J], 徐凯; 徐润; 夏国富; 胡志海5.负载Cu—Zn催化剂的碳纳米管用于甲醇部分氧化制氢 [J], 刘晓霞（译）因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

为了 符 合 国 家 标 准，人 们 研 制 了 多 种 空 气 净 化 器 来 净 化 居 室 环 境 ，净 化 器 采 用 了 物 理 吸 附 、化 学 吸 收、静电除尘等方法来 降 解 室 内 的 甲 醛 气 体 ，但 ［４－１０］ 每种方法都存在 着 各 自 的 局 限 性。 近 年 来，随 着 纳 米技 术 的 日 臻 成 熟，采 用 光 催 化 纳 米 ＴｉＯ２ 降 解 甲 醛的方法 逐 ［１１－１５］ 渐 被 人 们 所 关 注，将 这 种 方 法 应 用 于空气净化器，与 其 他 方 法 相 比，具 备 成 本 低、可 再 生 、易 推 广 等 优 点 。
甲 醛 对 人 体 健 康 的 影 响 包 括 嗅 觉 异 常 、刺 激 、过 敏、肺功能异常、肝 功 能 异 常 等，其 中 最 主 要 的 危 害 表现为对粘膜的刺 激 作 用，在 低 质 量 浓 度 下 最 初 刺 激眼粘膜，质 量 浓 度 稍 高 时 刺 激 上 呼 吸 道，引 起 咳 嗽 、胸 闷 、并 使 粘 膜 溃 烂 ，进 而 在 肺 部 引 起 炎 症 ，高 质 量 浓 度 吸 入 时 ，会 出 现 呼 吸 道 严 重 的 刺 激 和 水 肿 、呼 吸频 率 下 降、眼 刺 激、头 痛 等。 针 对 甲 醛 的 危 害，我 国卫生部门早有规 定：居 室 内 空 气 中 甲 醛 质 量 浓 度 应≤０．１ｍｇ／ｍ３，而 国 外 许 多 国 家 也 针 对 甲 醛 质 量 浓度提出了≤０．１５ ｍｇ／ｍ３ 的要求 。 ［１－３］
由于分散性的好坏直接决定了在相同电泳条件 下电泳成膜的质量 和 均 匀 程 度，因 此 通 过 对 比 电 泳 成膜的优劣，可以看 出 溶 液 质 量 浓 度 对 分 散 性 的 影 响 ，如 表 ２ 所 示 。

《贵金属修饰的Ta或Nb掺杂的TiO2催化剂用于光催化氧化乙醇性能研究》篇一摘要：本研究以Ta或Nb掺杂的TiO2为基础，通过贵金属修饰制备了新型光催化剂，并对其在光催化氧化乙醇的性能进行了深入研究。

本文首先介绍了研究背景和意义，然后详细描述了催化剂的制备方法、表征及性能评价，最后对实验结果进行了讨论和总结。

一、引言随着环境问题的日益严重，光催化技术作为一种绿色、高效的能源利用和污染物处理技术，受到了广泛关注。

TiO2作为一种典型的光催化剂，具有无毒、稳定、成本低等优点，但其光响应范围和光催化活性仍有待提高。

为此，研究者们通过掺杂、贵金属修饰等方法对TiO2进行改性，以提高其光催化性能。

本研究以Ta或Nb掺杂的TiO2为基础，进一步通过贵金属修饰，制备了新型光催化剂，并对其在光催化氧化乙醇的性能进行了研究。

二、实验方法1. 催化剂制备本研究采用溶胶-凝胶法，以Ti(OC4H9)4、Ta(OC4H9)6、Nb2O5为原料，分别制备了Ta或Nb掺杂的TiO2。

在此基础上，通过浸渍法将贵金属（如Pt、Ag）引入催化剂中，制备出贵金属修饰的Ta或Nb掺杂的TiO2催化剂。

2. 催化剂表征采用XRD、SEM、TEM等手段对催化剂进行表征，分析其晶体结构、形貌及元素分布。

3. 性能评价以乙醇为反应物，通过光催化氧化实验评价催化剂的性能。

实验中采用紫外-可见光作为光源，通过检测反应前后乙醇浓度的变化来评价催化剂的光催化活性。

三、结果与讨论1. 催化剂表征结果XRD结果表明，Ta或Nb成功掺杂到TiO2中，且贵金属的引入未改变TiO2的晶体结构。

SEM和TEM结果表明，催化剂具有较高的比表面积和良好的分散性。

2. 性能评价结果实验结果表明，贵金属修饰的Ta或Nb掺杂的TiO2催化剂具有优异的光催化氧化乙醇性能。

与未掺杂的TiO2相比，Ta或Nb掺杂的TiO2具有更宽的光响应范围和更高的光催化活性。

而贵金属的引入进一步提高了催化剂的光催化性能，可能是由于贵金属与TiO2之间的电子转移效应和表面效应共同作用的结果。

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低 了室 内 空 气 中 甲 醛 Ｔｉ 纳 米 管 主 要 应 用 于 光 催 化 ｌ ］ 太 阳 能 电 Ｏ ＿ 、 １ 池 ［ 、 敏 传 感 材 料［。 超 级 电 容 器 等 领 】 气 】 川、 域 。 但 尚未 见 到将 贵 金 属 修饰 后 的纳 米 管 催化 ．
ＴＯ２ 米 管 负 载 铂 催 化 剂 催 化 完 全 氧 化 甲醛 ＊ ｉ 纳
何 运 兵 ，纪 红 兵
（ 山 大学 化学 与化 学 工 程学 院化 工 系 ， 东 广 州 ５ ０ ７ ） 中 广 １ ２ ５ 摘 要： 采用 阳极 氧化 法 制 备 了管 径 均 匀 、 列 规 整 的 Ｔｉ 纳 米 管 阵 ， 载 Ｐ 之 后 直 接 用 于 动 态 条 件 排 Ｏ 负 ｔ
收 稿 日期 ： ０ ０ １ 一 ０ ２ １ － Ｏ２
第 ４ 卷
第 ４期
材
料
研
究
与
应
用
Ｖ ｏ ．４， １ ＮＯ． ４
Ｄｅ ｃ．２ ０ ｌＯ
２０ｌ０年 １２月
Ｍ Ａ ＴＥＲＩ ＩＳ ＲＥＳＥＡ ＲＣ Ｈ ＮＤ ＰＰＩＩ Ｔ １ Ｎ Ａ Ａ Ａ ＣＡ ０
文 章 编 号 ：６ ３ ９ ８ （ ０ ０ ０ — ３ ７ ０ １ ７—９ １ ２ １ ）４０ ９—５
非 常有利 于 界 面之 间 的 电 子传 递． 纳 米 Ｔｉ 与 ０ｚ粉
末 相 比 ， Ｏ 纳 米 管 具 有 更 强 的 吸 附 能 力 和 良好 的 Ｔｉ 选 择 性 ， 其 是 在 管 中加 入 更 小 的 无 机 、 机 、 属 尤 有 金
或磁 性纳米 粒 子组 装 成 复 合 纳米 材 料 ， 可大 大 改 善 ＴＯ ｉ 的催 化性 能 ． 而对 阳 极 氧 化 法 制 备 排 列 因

２ 结 果 与 讨 论
２． １ 甲 醛 在纳米管 催 化 剂 上 的 氧 化
３ ， ／ 图２ 给 出 了 在 甲 醛 浓 度 ６ Ｏ ０ｍ ｍ ｇ ２ 体积百
／ 分数 １ 气体总流量１ 空速６ ０％ ， ０ ０ｍ Ｌ ｍ ｉ ｎ， ０ ０ ０ ０ ／ 甲 醛 在 催 化 剂 １％ Ｐ ｈ－１ 的 反 应 条 件 下 ， ｔ Ｔ ｉ Ｏ ２－ＮＴ 上的转化率随温 度 的 变 化． 在常温时对甲醛的转化 随着温度的升 高， 甲 醛 转 化 率 增 大． 当反 率为７ ８％．
３ ， ／ 总流量为 路气 体 流 量 使 得 甲 醛 浓 度 为 ６ ０ｍ ｍ ｇ
１ 实 验部分
１． １ 实 验主要原料及 仪器 ； 甲醛溶 试剂： 氯铂酸（ ｌ ｆ ａ Ａ ｅ ｓ ａ ｒ 公 司） ＡＲ，Ａ ； 液（ 乙二醇（ ＡＲ，湖 北 大学化 工 厂 ） ＡＲ，江 苏 永 华 ； 精细化 学 品 公 司） 金属钛片（ ９． ９％ ，宝 鸡 钛 业 股 ９ 份 有 限 公司 ） ． ，北 京 博 医 康 实 验 仪器： 恒温循环 器（ １ ０ ５ ０ ＨＸ － ； 稳 压 电 源（ 仪 器公司 ） Ｊ ２ ０ ０ ０ １ Ｄ，佛 山 威捷 电 子 设 Ｗ ，上 海 天 美 科 学 仪 ； 气相色谱（ 备 制 造 厂） Ｃ ７ ８ ９ ０ Ｉ Ｉ Ｇ 吸 附 仪（ 器 有 限 公司 ）； Ｐ ５ ０ ０ ０，天 津 先 权 科 技 开 发 Ｔ 有 限 公司 ） ． ２ 实 验 方法 １． ２． １ Ｔ ｉ Ｏ １． ２ 纳米 管 催 化 剂 的 制 备 采 用 阳 极氧 化 法 来 制 备 二 氧 化 钛 纳 米 管 ． 一个 典 型 的 反 应 条件 为 ： 电解 液 的 主 体 组分为 乙 二 醇 ， 加 在６ 入 ０． ３％ 的 ＮＨ４Ｆ 以 及 ２％ 的 Ｈ２Ｏ， ０Ｖ 的电 压 可 以 得 到 管 径 约 为１ 管 长 为２ 下 反 应４ ２ｈ， ３ ０ｎ ｍ、 ０ ０ ｍ的Ｔ ｉ Ｏ ２ 纳米 管 阵 ． μ

TiO2纳米管负载铂催化剂催化完全氧化甲醛何运兵;纪红兵【期刊名称】《材料研究与应用》【年(卷),期】2010(004)004【摘要】采用阳极氧化法制备了管径均匀、排列规整的TiO2纳米管阵,负载Pt之后直接用于动态条件下60 mg/m3甲醛的催化氧化脱除.实验结果表明在空速为60000 h-1以及100 ℃条件下,该纳米管催化剂对甲醛转化率高达98%,并且100%转化为二氧化碳和水.采用SEM、XRD和TPR对TiO2纳米管及纳米管催化剂进行了分析.结果表明TiO2纳米管管径约为130 nm,经过450 ℃煅烧2 h后由无定形转化成锐钛矿型,负载质量分数为1%的Pt不会改变纳米管的晶型,但是出现了氧化铂的晶相峰,表明Pt在纳米管上没有得到充分的分散,进而说明有望通过进一步提高Pt在纳米管上的超微分散以提高其催化性能;Pt负载在纳米管上使得催化剂表面活性氧物种增多,同时导致Ti-O键减弱,晶格氧的流动性有所增加,进而促进了纳米管表面氧的活性.通过本文的研究我们得出:1%Pt/TiO2在温和条件下对甲醛催化氧化反应具有良好的催化效果,有望通过进一步的研究,实现在更为温和的条件下对室内甲醛的完全催化氧化脱除.【总页数】5页(P397-401)【作者】何运兵;纪红兵【作者单位】中山大学化学与化学工程学院化工系,广东,广州,510275;中山大学化学与化学工程学院化工系,广东,广州,510275【正文语种】中文【中图分类】TQ032.41【相关文献】1.介孔碳负载铂催化剂的制备及降解甲醛的研究 [J], 朱舜;姚玉元;林启松;吕汪洋;陈文兴2.八面体四氧化三铁亚微米晶负载铂催化剂用于室温催化氧化甲醛 [J], 崔维怡;薛丹;谭乃迪;郑彬;贾明君;张文祥3.负载型贵金属催化剂在甲醛完全催化氧化上应用的研究进展 [J], 杨振前;陈宇宇;李敏;刘彦;陈永祥;赖璇迪;胡建强4.负载型铂催化剂催化氧化甲醛的研究进展 [J], 崔维怡;惠继星;谭乃迪5.氧化物负载铂催化剂对氧气常压氧化戊醇反应的催化作用 [J], 金凤友;杨荣华因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

甲醇在纳米TiO2作用下进行光催化氧化反应的机理研究丁延伟;吴缨;范崇政【期刊名称】《化学物理学报》【年(卷),期】2002(015)006【摘要】以纳米TiO2为催化剂,以主波长为364 nm的汞灯为光源,用气相色谱法分别考察了0.1 mol/L的甲醇、甲醛和甲酸水溶液进行光催化氧化反应的动力学规律.Langmuir-Hinshelwood方程进行核算结果证明,该组反应均为零级反应.用TEM、 XRD、 SSA和XPS对催化剂进行表征.根据XPS的检测结果提出了甲醇光催化氧化的反应机理.TiO2光激发活化时间约为30～60 min,生成物及剩余反应物浓度随时间变化的曲线表明,该反应速率为HCH2OH<HCHO<HCOOH, XPS法检测到了反应的中间产物,可推断出HCH2OH的氧化步骤.【总页数】6页(P465-470)【作者】丁延伟;吴缨;范崇政【作者单位】中国科学技术大学化学物理系,资源与环境研究基地,合肥,230026;合肥联合大学化学生物工程系,合肥,230022;中国科学技术大学化学物理系,资源与环境研究基地,合肥,230026【正文语种】中文【中图分类】O614.4;O643.32【相关文献】1.纳米TiO2光催化氧化紫丁香醇降解机理研究 [J], 王昶;李晨陶;贾青竹;李桂菊;刘芳2.纳米TiO2光催化氧化乙醇反应机理的研究 [J], 范崇政;丁延伟;吴缨;陶汝华3.纳米TiO2光催化氧化正丙醇和异丙醇反应的研究 [J], 范崇政;丁延伟;吴缨;陶汝华4.纳米TiO2光催化氧化机理及研究进展 [J], 郭建平;刘祖武;郭军;颜智殊5.危险废物破坏的直接质谱研究——在TiO₂作用下三氯乙烯的气相光催化氧化反应的机理和生成物 [J], 朱丽芳;马彪因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

《贵金属修饰的Ta或Nb掺杂的TiO2催化剂用于光催化氧化乙醇性能研究》篇一贵金属修饰的Ta或Nb掺杂的TiO2催化剂在光催化氧化乙醇性能研究一、引言随着环境问题的日益严重和能源危机的加剧，光催化技术因其高效、环保的特性而备受关注。

其中，TiO2作为光催化领域中的研究热点，其性能的提升一直是研究的重点。

为了进一步提升TiO2的光催化性能，本篇论文探讨了通过贵金属修饰和Ta或Nb 掺杂的方式对TiO2进行改性，并研究其在光催化氧化乙醇中的应用。

二、材料与方法1. 催化剂制备本实验采用溶胶-凝胶法，通过掺杂Ta或Nb元素，制备出Ta或Nb掺杂的TiO2。

然后，利用浸渍法将贵金属（如Pt、Ag 等）负载在掺杂后的TiO2上，形成贵金属修饰的Ta或Nb掺杂的TiO2催化剂。

2. 实验方法通过紫外-可见漫反射光谱、X射线衍射、扫描电子显微镜等手段对催化剂进行表征，探究其结构和性能。

利用光催化氧化乙醇实验，评价催化剂的光催化性能。

三、结果与讨论1. 催化剂表征（1）结构分析：通过X射线衍射分析，发现Ta或Nb的掺杂使得TiO2的晶格发生了变化，产生了新的晶相。

贵金属的负载使得催化剂表面出现了贵金属颗粒。

（2）光学性质：紫外-可见漫反射光谱显示，Ta或Nb的掺杂可以拓宽TiO2的光吸收范围，提高其光响应能力。

贵金属的负载进一步提高了催化剂的光吸收强度。

2. 光催化性能评价（1）光催化氧化乙醇实验：在可见光照射下，贵金属修饰的Ta或Nb掺杂的TiO2催化剂对乙醇的光催化氧化性能进行了评价。

实验结果表明，与未修饰的TiO2相比，改性后的催化剂具有更高的光催化活性。

（2）反应机理探讨：贵金属的修饰和Ta或Nb的掺杂可以改善TiO2的光生电子和空穴的分离效率，从而提高其光催化性能。

此外，贵金属与TiO2之间的相互作用也可能促进了乙醇的氧化过程。

四、结论本研究通过贵金属修饰和Ta或Nb掺杂的方式对TiO2进行了改性，并研究了其在光催化氧化乙醇中的应用。

《负载铜原子或铜簇的二氧化钛纳米片光催化甲醇直接脱氢反应性能研究》篇一一、引言近年来，随着环境问题日益突出和能源需求不断增长，寻找清洁、高效的能源转化和存储技术成为科学研究的热点。

其中，光催化技术以其独特的优势，如可在太阳光下驱动反应，在新能源开发中发挥着越来越重要的作用。

本研究以二氧化钛纳米片为载体，探讨负载铜原子或铜簇对其光催化甲醇直接脱氢反应性能的影响。

二、二氧化钛纳米片简介二氧化钛（TiO2）作为一种常用的光催化剂，因其良好的化学稳定性、无毒性、高反应活性等优点，被广泛应用于光催化领域。

纳米级的二氧化钛具有更大的比表面积和更高的光吸收效率，因此具有更好的光催化性能。

三、负载铜原子或铜簇的制备及表征本研究采用浸渍法将铜原子或铜簇负载于二氧化钛纳米片上。

通过控制浸渍时间和温度，可以调整铜的负载量和分布状态。

利用X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）和X射线光电子能谱（XPS）等手段对样品进行表征，验证铜的成功负载以及其在二氧化钛纳米片上的分布状态。

四、光催化甲醇直接脱氢反应性能研究1. 实验方法在光催化甲醇直接脱氢反应中，以负载铜原子或铜簇的二氧化钛纳米片为催化剂，以甲醇为反应物，进行光催化实验。

通过改变光源的波长、功率等参数，探究不同条件下催化剂的光催化性能。

同时，采用气相色谱法对反应产物进行检测和分析。

2. 实验结果及分析实验结果表明，负载铜原子或铜簇的二氧化钛纳米片对甲醇直接脱氢反应具有较好的催化性能。

与未负载铜的二氧化钛相比，负载铜后的催化剂具有更高的反应活性和选择性。

这主要是由于铜的引入可以有效地提高催化剂的光吸收能力和电荷分离效率，从而促进甲醇的脱氢反应。

此外，铜的负载量和分布状态也会影响催化剂的性能。

适量的铜负载可以获得最佳的催化效果，而过多的铜负载可能导致催化剂表面活性位的阻塞，降低催化性能。

五、结论本研究通过制备负载铜原子或铜簇的二氧化钛纳米片催化剂，并对其在光催化甲醇直接脱氢反应中的性能进行研究，得出以下结论：1. 负载铜原子或铜簇的二氧化钛纳米片对甲醇直接脱氢反应具有较好的催化性能。

金属纳米粒子对甲醇氧化的催化活性影响近年来，金属纳米粒子作为一种重要的催化剂在化学领域中引起了广泛关注。

金属纳米粒子具有较大的比表面积和丰富的表面活性位点，这些特性使其在化学反应中表现出比传统催化剂更高的催化活性。

本文将重点探讨金属纳米粒子对甲醇氧化反应的催化活性影响。

一、甲醇氧化反应的机理甲醇氧化反应是一种重要的氧化还原反应，其反应方程式为：CH3OH + 1.5O2 → CO2 + 2H2O在催化剂的存在下，甲醇可以被氧气氧化为CO2和H2O，释放出大量的热能。

这一反应在化工、能源等领域中有着广泛的应用，但同时也带来了CO、NOx等有害气体的产生。

因此，如何提高甲醇氧化反应的催化效率，减少有害气体的产生，是当前的研究热点之一。

二、金属纳米粒子的制备方法金属纳米粒子可以通过多种方法制备，如化学还原法、微乳液法、溶胶凝胶法等。

其中，化学还原法是一种常用的制备方法。

其具体流程如下：首先，在溶液中加入金属离子，如Ag+、Au3+等。

然后，加入还原剂，如NaBH4、KBH4等。

还原剂会将金属离子还原成金属原子，并在过程中形成金属纳米粒子。

最后，通过离心和纯化等步骤得到所需的金属纳米粒子。

三、金属纳米粒子对甲醇氧化反应的影响金属纳米粒子的表面具有丰富的表面活性位点，这些位点能够吸附甲醇和氧气分子，并促进它们之间的反应。

因此，金属纳米粒子能够提高甲醇氧化反应的反应速率和催化效率。

此外，金属纳米粒子的大小、形状、晶体结构等也会影响其催化活性。

以银纳米粒子为例，一些研究表明，纳米银粉末对甲醇氧化反应具有较高的催化活性。

在甲醇含量较低的情况下，银纳米粒子对甲醇氧化反应的催化活性随着纳米粒子的粒径增大呈现先升高后降低的趋势。

这是因为小粒子的比表面积较大，能够有效吸附甲醇和氧气分子，但在一定粒径范围内，其晶格缺陷较多，导致催化活性下降。

而大粒子的比表面积较小，决定了其活性位点的数目相对较少，因此催化活性也会下降。

四、金属纳米粒子的应用前景金属纳米粒子作为一种重要的催化剂，在燃料电池、脱硝、CO2还原等领域中有着广泛的应用前景。

不同方法制备的碳载Pt-TiO2催化剂对甲醇的电催化氧化赵洪波【摘要】采用TiO2溶胶法,在不同条件下制备了碳载Pt-TiO2催化剂.运用循环伏安法、线性扫描法和计时电流法来检测甲醇在不同方法制备的碳载Pt-TiO2催化剂上的电催化氧化情况.结果发现,在酸性溶液中方法a制备的碳载Pt-TiO2催化剂对甲醇的电氧化有良好的催化活性和稳定性.【期刊名称】《化学工程师》【年(卷),期】2010(000)008【总页数】3页(P4-6)【关键词】TiO2;直接甲醇燃料电池;电催化氧化【作者】赵洪波【作者单位】绥化学院,制药与化学工程系,黑龙江,绥化,152061【正文语种】中文【中图分类】TQ426.94;TM911.4作为便携式电子仪器及电动汽车潜在能源的直接甲醇燃料电池（DMFC）近年来越来越受到重视[1-3]。

但目前制约DMFC商品化的主要原因是甲醇在膜间的透过作用，即迟缓的动力学过程，使DMFC难以达到较高的能量密度。

因此，寻找高活性的阳极催化剂是降低甲醇阳极氧化超电势，加速阳极氧化动力学过程的根本途径。

Pt对甲醇氧化有很高的电催化活性，到目前为止，还没有发现其它元素对甲醇氧化的活性超过Pt，然而单一的Pt作为阳极电催化剂易吸附甲醇氧化的中间产物——吸附态的CO，而使催化剂中毒[4]，所以近年来对甲醇阳极氧化催化剂的研究主要集中在Pt与其它金属形成的双金属催化剂Pt-Sn[5]，Pt-Ru[6]和Pt与金属氧化物形成的复合催化剂如Pt-TiO2[7，8]，Pt-SnO2[9]，Pt-WOx[10]等铂的复合催化剂，我们用溶胶法制备了碳载Pt-TiO2催化剂，发现经不同温度热处理后的碳载Pt-TiO2催化剂对甲醇的电氧化有不同的催化活性和稳定性。

1.1 仪器和试剂用CHI-660型电化学分析仪（上海辰光仪器公司）和常规的三电极电化学电解池进行电化学测试。

Vulcan XC-72R活性炭（美国Cabot公司）；N2（99.99%哈尔滨卿华气体有限公司）；CO（99.99%长春市北方特种气体有限公司）；所用化学试剂均为分析纯洗涤和配制溶液均用三次蒸馏水。

Pt/TiO2纳米纤对甲醇的电催化氧化活性2016-05-01 13:28来源：内江洛伯尔材料科技有限公司作者：研发部由于现阶段化石能源的不断消耗，枯竭，人们对未来能源的探索也在不断进步，其中生物能源便是一个很好的方向。

甲醇燃料电池由于其具有能量密度高，成本低廉，来源丰富等优点本人们重视，但是在甲醇燃料电池内，Pt阳极成为制约其发展的一个关键因素，近年来，越来越多的相关研究报道也不短在探索着燃料电池阳极材料的发展方向。

Pt 基阳极催化剂的研究主要集中在以下几个面,(a)PtM 合金纳米催化剂,7,8 通过向Pt 催化剂中添加其他非贵金属来减少Pt 的用量，同时提高催化剂的稳定性;(b)特殊结构Pt 基纳米催化剂的合成, 如核壳构、空心结构10,13以及纳米多孔结构, 结构上的特性不仅提高了电催化活性,而且减少了贵金属Pt 的用量;(c)高指数晶面Pt 基纳米材料的研究, 即高指数晶面的催化活性要远高于常规晶面, 一般采用化学方法或电化学方法来合成具有高指数晶面的Pt 基纳米材料, 从而进一步提高单位质量Pt 的催化性能;(d) 选择理想的载体材料, 载体材料的性质对催化剂的性能有较大的影响, 研发具有好的导电性、大的比表面积、合理的孔隙结构和优异的抗腐蚀性能等特点的载体材料也是提高催化剂性能的有效途径之一。

采用静电纺丝技术并通过高温煅烧制备了TiO2纳米纤维, 利用还原浸渍法将Pt 纳米颗粒负载于其表面, 得到Pt/TiO2纳米纤维电催化剂. 与含相同质量分数Pt 的Pt/P25 和商业Pt/C 催化剂相比, 在相同实验条件下, Pt/TiO2纳米纤维电催化剂显示出最优的甲醇催化氧化活性, 并且其抗中间毒物能力大于商业Pt/C 催化剂。

这是因为Pt 纳米颗粒能均匀地分布于载体TiO2纳米纤维表面, 并且存在较强的相互作用。

计时电流测试表明, Pt/TiO2催化剂具有比Pt/P25 和商业Pt/C 催化剂更好的稳定性。

铂钯纳米催化剂的制备及对甲醇的电催化性能化学与材料学院化学专业107012007xxx xx 指导老师：林深【摘要】采用循环伏安法在玻碳电极上制备了铂钯纳米催化剂，用扫描电子显微镜( SEM) 、电子能谱技术(EDS)、X射线光电子能谱分析（XPS）和循环伏安法(CV)研究了催化剂的组成、形貌及其对甲醇电催化氧化活性．结果表明，铂钯双金属的协同作用，相比于纯铂催化剂，对甲醇的电催化氧化有更强的催化活性，且具有良好的稳定性。

【关键词】电沉积；铂钯；纳米催化剂；甲醇电催化氧化直接甲醇燃料电池(Direct Methanol Fuel Cell)为质子交换膜燃料电池(PEMFC)中的一类，它直接使用水溶液以及蒸汽甲醇为燃料供给来源，不需通过重组器，重组甲醇、汽油及天然气等再取出氢以供发电。

直接甲醇燃料电池(DMFC) 低温生电、燃料成分危险性低与电池结构简单等特性使其可能成为可携式电子产品应用的主流，因而成为燃料电池研究中的热点课题[3~4]。

纳米粒子铂晶粒体积小，比表面积大，表面活性中心多，其催化活性和选择性大大提高，是对甲醇电催化氧化最具活性的催化剂[1~2]。

但是铂价格昂贵、资源有限，这些制约了燃料电池的实用化进程。

因此减少贵金属用量、提高贵金属的利用率是直接甲醇燃料电池的研究需重点解决的问题,人们也在不断研究开发利用非贵金属或低含量贵金属催化剂[11]。

人们发现，钯也是良好的催化剂，且价格比铂便宜，可以用作助催化剂[7~8]。

本论文从更换新型载体,添加辅助催化剂，探索纳米催化剂的新制备方法入手，利用循环伏安法简单并且容易控制沉积时间的特点[9]，在预处理的玻碳电极上，制得了Pt/Pd纳米催化剂，通过扫描电子显微镜(SEM) 、电子能谱技术(EDS)、X射线光电子能谱分析（XPS）和循环伏安法(CV) 等表征方法，对催化剂的组成、形貌、结构和电催化氧化甲醇活性进行了研究。

1 实验部分1.1 试剂与仪器H2SO4, H 2PtC14，PdCl2 ，氢氧化钠，无水乙醇，甲醇等均为分析纯；超声波清洗器（昆山市超声仪器有限公司）；JSM5600型扫描电子显微镜(日本)，能量散射光谱（EDS），Quantun-2000X射线光电子能谱，美国NanoScopeⅢ原子力显微镜；CHI 660 C电化学工作站（上海辰华仪器公司）。

《贵金属负载TiO2催化剂用于光催化部分氧化乙醇及乙醇-甲醇性能研究》篇一贵金属负载TiO2催化剂用于光催化部分氧化乙醇及乙醇-甲醇性能研究一、引言近年来，随着环保意识的增强和能源需求的增长，光催化技术成为了研究的热点。

在众多光催化材料中，TiO2因其稳定性好、无毒、成本低等优点，成为了研究最广泛的材料之一。

而通过贵金属负载TiO2，可有效提高其光催化性能。

本篇论文将着重研究贵金属负载TiO2催化剂在光催化部分氧化乙醇及乙醇/甲醇反应中的性能表现。

二、材料与方法2.1 催化剂制备本实验采用溶胶-凝胶法，以钛酸四丁酯为钛源，通过浸渍法将贵金属（如Au、Pt、Pd等）负载于TiO2表面，制备出贵金属负载的TiO2催化剂。

2.2 反应装置及条件采用自制的光催化反应器进行实验。

反应器中的光源为UV 光源，可通过调整光强度和光照时间来控制反应条件。

同时，采用质量流量计对反应物（乙醇和甲醇）的流速进行控制。

2.3 性能评价通过检测反应前后乙醇和甲醇的浓度变化，以及可能产生的中间产物和最终产物的含量，来评价催化剂的光催化性能。

三、结果与讨论3.1 催化剂的表征通过XRD、SEM、TEM等手段对制备的贵金属负载TiO2催化剂进行表征，结果表明贵金属成功负载于TiO2表面，且具有良好的分散性。

3.2 光催化部分氧化乙醇性能实验发现，在UV光源的照射下，贵金属负载的TiO2催化剂对乙醇的光催化部分氧化具有较好的性能。

其中，Au/TiO2和Pt/TiO2的催化效果尤为显著。

随着光照时间的延长，乙醇的转化率逐渐提高，同时产生了如乙醛、乙酸等中间产物。

这表明在光催化过程中，乙醇被部分氧化为醛、酸等物质。

3.3 乙醇/甲醇共催化性能在乙醇与甲醇共存的情况下，贵金属负载的TiO2催化剂同样表现出较好的光催化性能。

随着两种醇类物质的共存，催化剂对它们的氧化作用表现出协同效应，提高了整体的光催化效率。

同时，我们发现不同贵金属对乙醇和甲醇的催化效果有所不同，需要根据实际需求选择合适的催化剂。