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CoNi-PVP复合催化剂的制备及对乙醇电催化氧化性能研究
制备CoNi-PVP复合催化剂及对乙醇电催化氧化性能研究
摘要
本文通过一种简单而有效的方法制备了一种CoNi-PVP复合催化剂，该催化剂在乙醇电催化氧化中显示出良好的性能。通过XRD、SEM和TEM等表征技术对催化剂进行了详细的物化性质分析，并通过电化学方法研究了催化剂在乙醇电催化氧化反应中的性能。结果表明，制备的CoNi-PVP复合催化剂具有优异的电催化氧化性能，表现出较高的电流密度和较低的过电位。同时，该催化剂表现出良好的稳定性和抗CO中毒能力，可望在醇类燃料电池等领域具有重要应用价值。
关键词：CoNi-PVP复合催化剂；乙醇电催化氧化；制备；性能研究
1.引言
醇类燃料电池作为一种新型的清洁能源转化技术，具有诸多优点，如高能量密度、环境友好和可再生等。在醇类燃料电池中，乙醇作为一种重要的燃料，在电催化氧化过程中发挥重要作用。然而，乙醇的电催化氧化过程中容易产生CO等中间产物，从而降低催化剂的活性和稳定性。
为了解决这一问题，制备高性能的乙醇电催化氧化催化剂显得尤为重要。目前，许多金属纳米颗粒已被证明对乙醇的氧化活性具有卓越的性能。其中，CoNi合金催化剂由于其优异的催化性能和较低的成本，引起了广泛的关注。同时，聚合物被用作催化剂载体，可以提高催化剂的分散性和稳定性。
在本研究中，我们制备了一种CoNi-PVP复合催化剂，并研究了其在乙醇电催化氧化反应中的性能。我们通过XRD、SEM和TEM等表征技术对催化剂进行了详细的物化性质分析，并通过电化学方法研究了催化剂在乙醇电催化氧化反应中的性能。
2.实验方法
2.1催化剂制备
先制备Ni(NO3)2和Co(NO3)2溶液，并将其与PVP溶液混合。随后在搅拌下滴加NaBH4溶液，得到CoNi-PVP复合催化剂。最后，用乙醇洗涤和干燥得到最终的催化剂。
2.2催化剂表征
采用XRD对催化剂的晶体结构进行表征，使用SEM和TEM对催化剂的表面形貌和微观结构进行观察。
2.3电化学测试
通过电化学实验研究催化剂在乙醇电催化氧化反应中的性能，包括循环伏安曲线和计时电流曲线等。
3.结果与讨论
3.1催化剂表征结果
XRD结果显示催化剂为无定形纳米颗粒，SEM和TEM观察到颗粒大小均匀分布且颗粒之间有明显的空隙。
3.2电化学性能研究结果
循环伏安曲线显示CoNi-PVP复合催化剂对乙醇的氧化活性较高，表现出较高的峰电流密度和较低的氧化起始电位。计时电流曲线表明催化剂具有较好的稳定性和抗CO中毒能力。
4.结论
本研究成功制备了一种CoNi-PVP复合催化剂，并研究了其在乙醇电催化氧化反应中的性能。结果表明，制备的催化剂具有优异的电催化氧化性能，表现出较高的氧化活性和较低的过电位。同时，该催化剂还表现出良好的稳定性和抗CO中毒能力，可望在醇类燃料电池等领域具有重要应用价值。
参考文献：
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