Page 147 - 《精细化工》2023年第2期
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第 2 期 袁倩星，等: Pd-Co/CNT 复合催化剂的制备及甲醇电氧化性能 ·369·
Pd-Co/CNT(1∶0.2)和 Pd-Co/CNT(1∶0.4) 4 种催化 图 8 为催化剂在 0.5 mol/L KOH-1.0 mol/L 甲醇
剂的甲醇氧化峰电流密度分别为 31.1、63.4、84.1 水溶液中的线性扫描伏安曲线。由图 8 可知，Pd-Co/
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和 52.3 mA/cm ，Pd-Co/CNT(1∶0.2)的甲醇氧化峰 CNT(1∶0.1)、Pd-Co/CNT(1∶0.2)和 Pd-Co/CNT(1∶0.4)
电流密度约为 Pd/CNT 的 2.7 倍。Co/CNT 催化剂的 3 种催化剂的甲醇氧化起始电位分别为–0.43、–0.46
甲醇氧化峰电流密度基本为零。可见 Pd-Co/CNT 催 和–0.43 V，均低于 Pd/CNT 催化剂（–0.39 V）。这
化剂的正向扫描峰强度均高于单金属催化剂。这说 表明 Co 的引入降低了 Pd 催化剂的甲醇氧化过电
明 Co 的引入促进了甲醇在 Pd 催化剂上的氧化，增 位，改善了 Pd 催化剂的动力学性能。
加了催化剂的有效活性位数目。Pd-Co/CNT(1∶0.2)
催化剂具有最高的甲醇氧化活性，表明当 Pd 和 Co
的物质的量比为 1∶0.2 时，Pd-Co 复合催化剂中 Co
对 Pd 具有最佳的协同效应。
图 8 催化剂在 0.5 mol/L KOH-1.0 mol/L 甲醇水溶液中
的线性扫描曲线
Fig. 8 Linear scanning curves of catalysts in 0.5 mol/L
KOH-1.0 mol/L CH 3 OH solution
图 6 催化剂在 0.5 mol/L KOH-1.0 mol/L 甲醇水溶液中 图 9 为催化剂在 0.5 mol/L KOH-1.0 mol/L 甲醇
的 CV 曲线 水溶液中的计时电流（CA）曲线。
Fig. 6 Cyclic voltammetry curves of catalysts in 0.5 mol/L
KOH-1.0 mol/L CH 3 OH solution
图 7 为催化剂在 0.5 mol/L KOH-1.0 mol/L 甲醇
水溶液中的电化学阻抗谱。图 7 中位于中低频区域
的阻抗弧的大小反映甲醇电氧化过程中的电荷转移
电阻 [25] 。由图 7 可知，Pd-Co 复合催化剂的电荷转
移电阻均小于 Pd/CNT，表明 Co 具有助催化性质，
可以 显著 提 升 Pd 催化 剂的 甲醇 电 氧化性 能。
Pd-Co/CNT(1∶0.2)催化剂显示出最高的甲醇电氧
化性能，这与 CV 测试的结果一致。
图 9 催化剂在 0.5 mol/L KOH-1.0 mol/L 甲醇水溶液中
的计时电流曲线
Fig. 9 Chronoamperometry curves of catalysts in 0.5 mol/L
KOH-1.0 mol/L CH 3 OH solution
由图 9 可知，在实验的初始阶段（0~10 s），电
流密度随着时间延长迅速下降。这是因为甲醇氧化
中间产物在催化剂表面大量积累，大部分的活性位
被覆盖所致。随着时间的增长，氧化中间产物的积
累和消耗达到动态平衡，CA 曲线也趋于平缓。经过
1200 s 后可得出 Pd/CNT、Pd-Co/CNT(1∶0.1)、
Pd-Co/CNT(1∶0.2)和 Pd-Co/CNT(1∶0.4) 4 种催化
图 7 催化剂在 0.5 mol/L KOH-1.0 mol/L 甲醇水溶液中
剂的活性衰减比例（初始与最终电流密度之差占据
的电化学阻抗谱
Fig. 7 Electrochemical impedance spectra of catalysts in 初始电流密度的百分数）分别为 63.8%、54.5%、
0.5 mol/L KOH-1.0 mol/L CH 3 OH solution 54.2%和 56.8%。可见相比于 Pd/CNT 及相关文献，
