Page 132 - 《精细化工》2023年第9期
P. 132
·1980· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 40 卷
显斑点和环的多晶特征,这些斑点和环可对应 PtNi 图案的亮度表明 PtNi 合金表面的良好结晶度,与
合金的(111)晶面。选定区域电子衍射(SAED) XRD 分析结果一致。
a—SEM 图;b—TEM 图(插图为粒径分布);c—HRTEM 图;d—选区 TEM 图;e、f、g—分别为 Pt、Ni、C 元素映射图;h—Pt、
Ni、C 元素映射图;I—选定区域电子衍射(SAED)图
图 3 PtNi/CNTs 催化剂的形貌特征及元素分布图
Fig. 3 Morphological characteristics and elemental distribution of PtNi/CNTs catalyst
2.3 XPS 分析 抗 CO 中毒的能力;结合能 72.87、75.85 eV 处为 Pt 2+
4+
通过 XPS 分析了 PtNi/CNTs 催化剂的元素组成 的特征峰,结合能 77.72 eV 处为 Pt 的特征峰,结
0
2+
4+
和化学状态。图 4 为 Pt/CNTs、PtNi/CNTs 催化剂的 果表明,两种催化剂中 Pt 、Pt 和 Pt 共存。在电
0
0
XPS 谱图。图 4a 和 c 两种催化剂的 XPS 全谱中, 催化 MOR 过程中,Pt 是催化活性中心,Pt 的含量
结合能 74.50、285.20、532.80 和 856.80 eV 处峰分 越高,催化剂的活性越高,Pt 的实际利用率也越高;
2+
4+
别对应 Pt 4f、C 1s、O 1s 和 Ni 2p,其中,C 主要来 而 Pt 与 Pt 是制备过程中未被完全还原的 Pt 前驱
源于碳纳米管载体,Pt 和 Ni 为活性组分,O 的存在 体 [46] 。图 4e 中,结合能 856.73、874.01 eV 处特征
是由于空气中的氧气被吸附在催化剂表面。通过对 峰归属于催化剂表面氧化产生的 Ni 。从 XPS 结果
2+
两种催化剂的窄谱扫描图拟合,分析主要元素的价 来看,掺杂 Ni 可以改变 Pt 的电子结构,从而优化
态及含量分布。图 4b 中,结合能 71.85 eV 处为 Pt 0 其电催化性能。
2+
的特征峰,结合能 74.89、76.55 eV 处为 Pt 的特征
4+
峰,结合能 77.75 eV 处为 Pt 的特征峰。图 4d 中,
0
结合能 71.70 eV 处为 Pt 的特征峰,与 Pt/CNTs 催
0
化剂(图 4b)相比,Pt 特征峰向低结合能方向移动
约 0.15 eV,表明电子从 Ni 部分转移至 Pt 表面,此
时,Pt 的表面状态为电子富集态 [44] 。同时,Ni 的引
入降低了 Pt 的结合能,导致 Pt 的 d 带中心下移,
并促进费米能级向更高的态密度发展,削弱了 CO
的吸附,从而促进了 CO 的氧化和脱附 [45] ,提高了