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·1264·                            精细化工   FINE CHEMICALS                                  第 35 卷

            量比活性（MSA）是对甲醇氧化电流以 Pt 的质量进                         材料（由 MnSO 4 和 Vulcan XC72 合成）上，合成了
            行归一，能够较直接地表现出催化剂 Pt 的利用率，                          用于直接葡萄糖碱性燃料电池（DGAFC）中葡萄糖
            是表征催化剂实际使用效率的好方法。MSA 和铂在                           阳极氧化的催化剂（Au/MnO 2 -C）。CV 测试结果显
            Pt-(MoO 3 ) 0.2 SnO 2 /C 中的固有活性（IA）分别比 Pt/C        示，制备的 Au/MnO 2 -C 催化剂比商业 Pt/C 和 Au/C
            催化剂高约 3.0 和 3.5 倍。这些数据表明，复合金属                      催化剂对葡萄糖氧化显示出更高的电催化活性。
            氧化物（MoO 3 ） m SnO 2 是在 MOR 中对 Pt 的有效促              30 ℃下，Au/MnO 2 -C 阳极催化剂的最大功率密度可
                                                                           2
            进剂，其可用于设计高性能碱性直接甲醇燃料电                              达 1.1 mW/cm ，比商业 Au/C 催化剂的最大功率密
            池。                                                 度高。其活性的增强归因于 MnO 2 对葡萄糖氧化的
            1.3   非金属修饰的合金催化剂                                  催化效应。MnO 2 -C 纳米复合材料除了改善葡萄糖
                 这是一类含有金属和非金属元素的电催化剂，                          氧化的金催化剂的催化活性之外，还能减少贵金属
            Jiang [21] 等制备了 Pd-Ni-P 电催化剂用于 EOR 中，与             的负载量。
            没有 P 的 Pd-Ni 样品和对照 Pd 黑（Pd-blk）样品相                 2.1.2   碳纳米纤维
            比，Pd-Ni-P 催化剂具有更小粒度的非晶结构。                              铂锡/碳纳米纤维与炭黑为载体的催化剂相比，
            Pd-Ni-P 催化剂在碱性介质中具有比 Pd-Ni 和 Pd-blk                表现出较高的 CO 耐受性和乙醇氧化催化活性                   [24] 。
            催化剂更具活性的电催化位点。对于 0.1 mol/L KOH                     Kim [25] 等将碳化钨（WC）纳米颗粒负载在血小板型
            中的 EOR，Pd-Ni-P 催化剂具有更大的负起始电位，                      碳纳米纤维（p-CNF）上，作为碱性直接乙醇燃料
            最负的峰值电位和最高的催化电流。                                   电池（ADEFC）的阳极催化剂。由于 WC 纳米颗粒
                                                               和 p-CNF 载体之间的协同效应，乙醇氧化的催化活
            2   催化剂载体                                          性显著增加。
                                                                   纳米复合材料也可作为直接甲醇燃料电池
                 常用的碱 性燃料电 池催化剂 载体有炭黑
                                                               （DMFCs）阳极催化剂碳载体的修饰剂。在氮气环
            （VulcanXC-72）、碳纳米纤维、碳纳米管和石墨烯
                                                               境 700 ℃下，煅烧由乙酸铈（Ⅲ）水合物，乙酸钴
            等，它们具有良好的导电性和较大的比表面积。由
                                                               （Ⅱ）四水合物和聚乙烯醇组成的溶胶-凝胶，电纺
            于催化剂载体种类、负载量和分散度的不同均影响
                                                               丝制 成 Co/CeO 2 纳 米 颗 粒修饰的 碳纳米纤 维
            催化剂的稳定性和反应活性，研究者尝试在制备催
                                                               （p-CNF）；通过溶胶-凝胶技术在氮气环境 600 ℃下
            化剂时，在载体中掺杂修饰剂进行改性来进一步提
                                                               煅烧由乙酸锶（SrAc），乙酸钴（CoAc）和聚乙烯
            高其催化性能，同时探索开发新型燃料电池催化剂
                                                               醇构成的电纺垫，得到 Co/SrCO 3 纳米棒装饰的
            载体种类。                                                  [26-27]
                                                               CNF     。这两种催化剂均表现出负的起始电位，
            2.1   碳基催化剂载体
                                                               并且与许多报道的非贵重金属电催化剂相比，甲醇
            2.1.1   炭黑                                         的氧化峰出现在相对较低的施加电压下，在甲醇氧
                 曹晓璐    [22] 采用 3- 氨基丙基 - 三甲氧基硅烷
                                                               化的电催化活性分析中显示出了良好的催化性能。
            （APTMS）对复合载体中的 TiO 2 表面进行氨基化修
                                                               由 ZnO-CeO 2 纳米复合材料装饰的碳纳米纤维表现
            饰，再通过液相还原制备得到 Pd/TiO 2 /C-APTMS  复                                 [28]
                                                               出同样良好的性能           。
            合催化剂。电化学测试结果表明，与传统液相混合
                                                               2.1.3   碳纳米管
            还原制备的 Pd/TiO 2 /C 复合催化剂和 Pd/C 相比，经
                                                                   碳纳米管的结构与石墨的片层结构相同，共轭
            氨基修饰后的 Pd/TiO 2 /C-APTMS 复合催化剂在碱性                  效应显著，因此也具有很好的电化学性能。同时碳
            溶液中对乙醇氧化具有更高的电催化活性和稳定                              纳米管具有高比表面积和高化学稳定性等优点，可
            性。TiO 2 载体与 Pd 纳米粒子之间的协同作用提高了                      用做载体负载燃料电池催化剂              [29] 。Geraldes [30] 等通
            催化剂的抗中毒能力，改善了 Pd 的电催化性能；Pd                         过电子束照射还原法，制备出负载在多壁碳纳米管
            负载到 APTMS 修饰的 TiO 2 载体表面，经液相原位                     （MWCNT）和碳上的 Pd 和 PdSn（Pd∶Sn 物质的
            还原后有效提高了 Pd 粒子的分散度，并且 Pd 粒子                        量比为 90∶10）催化剂。室温下，电化学实验（CV
            平均粒径相对较小，有利于提高催化剂的活性和金                             和 CA）显示，MWCNT-负载的 Pd 基电催化剂比 C-
            属利用率，从而能够有效提高催化剂对乙醇电氧化                             负载的 Pd 基电催化剂产生更大的电流。在单燃料电
            的催化活性和稳定性。另外，APTMS 分子与 Pd 粒                        池测试中，与负载在碳上的电催化剂相比，负载在
            子之间存在电子作用，也改善了催化剂的活性和稳                             MWCNT 上的电催化剂又显示出更高的功率密度。
            定性。                                                其中，PdSn/MWCNT 呈现最佳结果（36 mW/cm ）。
                                                                                                          2
                 Li [23] 等将金纳米颗粒负载在 MnO 2 -碳纳米复合               MWCNT 支持的电催化剂的活性最佳归因于其更高
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