Page 134 - 《精细化工》2023年第9期

·1982· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 40 卷

于 Pt/CNTs 和 Pt/C，PtNi/CNTs 拥有较大的电化学 综上分析，催化剂的活性和稳定性的提高可能是由
活性面积，原因可能是镍对铂的电子修饰。 于 PtNi 合金与碳纳米管之间的协同作用。
表 2 为催化剂的 ICP-OES 表征数据。

表 2 催化剂的 ICP-OES 表征数据
Table 2 ICP-OES characterization data of catalysts
ICP 结果 理论金属负载量
样品 n(Pt)∶n(Ni)
（质量分数/%） （质量分数/%）
Pt Ni Pt Ni 理论值 实测值
PtNi/CNTs 17.89 1.73 20 6 1∶1 约 3∶1
Pt/CNTs 17.63 — 20 — — —
Pt/C 20.0 — — — — —

如表 2 所示，用 ICP-OES 法测定了催化剂的
Pt-Ni 物质的量比和碳载体上的金属负载量。PtNi/
CNTs 和 Pt/CNTs 催化剂的理论 Pt 负载量均为 20%，
实际 Pt 负载量两者也基本一致。PtNi/CNTs 催化剂
中 n(Pt)∶n(Ni)理论值为 1∶1，实测值约为 3∶1，
出现较大偏差的原因可能是制备过程中 Ni 的流失
量大于 Pt 的流失量，而且根据文献 [58] 报道，相同条
件下 Ni 要比 Pt 更难被还原，因此，n(Pt)∶n(Ni)的
实测值与理论值会出现较大偏差。

A — CV 图；b — ECSA 图 2.6 MOR 稳定性评价
图 6 PtNi/CNTs、Pt/C 和 Pt/CNTs 催化剂的 MOR 活性
Fig. 6 MOR activity of PtNi/CNTs, Pt/C and Pt/CNTs MOR 电催化剂的耐久性是衡量其实际应用价
catalysts 值的另一个重要参数，通过 i-t 曲线测试来评估催化
剂的 MOR 长期电化学稳定性 [34] 。图 7 为 PtNi/CNTs、
表 1 为催化剂的电化学性能测试数据。
Pt/C 和 Pt/CNTs 催化剂的 MOR 稳定性。
表 1 催化剂的电化学性能测试数据
Table. 1 Test data of electrochemical performance of catalysts
MOR 峰 MOR 稳
电化学活 CO 起始
值电流 态电流 参考
样品 性面积/ 氧化电位/ I f/I b
密度/ (cm /mg) 密度/ V(vs. RHE) 文献
2
(mA/mg Pt) (mA/mg Pt)
PtNi/CNTs 2556.18 533.4 390.45 0.233 4.45 本文
Pt/CNTs 737.36 360.6 11.26 0.267 7.76 本文
Pt/C 434.25 342.3 10.02 0.272 5.48 本文
Pt/Ni(OH) 2/ 1236 641 — — — [56]
rGO-4
PtNWs/SL
Ni(OH) 2 680 274 — — — [57]
注：“—”代表无此项数据。下同。

由表 1 可知，Ni 的引入使得 MOR 峰值电流密
度显著增加，说明提升了催化剂的 MOR 活性，电
化学活性面积的增加可以从微观角度很好地证明这
一点，电化学活性面积是根据 MOR 过程中交换的
电荷量来计算的，它表示电极表面实际可用于化学
反应的面积，它同样决定了反应速率的大小，一般

情况下，反应速率和电化学活性面积的大小呈正相
a—i-t 曲线；b—CO 溶出曲线
关。其次，CO 起始氧化电位的提前和稳态电流密度 图 7 PtNi/CNTs、Pt/C 和 Pt/CNTs 催化剂的 MOR 稳定性
的增加，说明催化剂的抗 CO 中毒性能得到提升。 Fig. 7 MOR stability of PtNi/CNTs, Pt/C and Pt/CNTs catalysts