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疏水催化剂用PtC催化剂的制备方法

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疏水催化剂用PtC催化剂的制备方法疏水催化剂用PtC催化剂的制备方法 ////0>. 化学通报 2006 年 第 69 卷 w100 疏水催化剂用 Pt/C催化剂的制备方法 胡胜 朱祖良 罗顺忠 王和义 罗阳明 中国工 程物理 研 究院核 物理与 化学 研究所 绵阳 621900 摘 要 Pt/C 催化剂 制备是 制备 Pt/C/PTFE 类型疏水 催化 剂的关 键步骤 之一 。 本文 对 用于 Pt/C 催化 剂制备 的主要 碳载体 进行了 综述, 重点 对活 性碳和 碳黑的 性质进 行了比 较。 碳黑有疏水性强、 微孔 结构 少、 ...

疏水催化剂用PtC催化剂的制备方法
疏水催化剂用PtC催化剂的制备方法 ////0>. 化学通报 2006 年 第 69 卷 w100 疏水催化剂用 Pt/C催化剂的制备方法 胡胜 朱祖良 罗顺忠 王和义 罗阳明 中国工 程物理 研 究院核 物理与 化学 研究所 绵阳 621900 摘 要 Pt/C 催化剂 制备是 制备 Pt/C/PTFE 类型疏水 催化 剂的关 键步骤 之一 。 本文 对 用于 Pt/C 催化 剂制备 的主要 碳载体 进行了 综述, 重点 对活 性碳和 碳黑的 性质进 行了比 较。 碳黑有疏水性强、 微孔 结构 少、 容易制 备高分 散度催 化剂的 优点。 概述了 几种主 要的 Pt/C 催化剂 制备 方法的 研究进 展,比 较了不 同制备 方法的 优缺点 。分析 了纳 米 Pt/C 催化剂 与 单纯纳 米材料 制备的 差异, 纳米材 料制备 通过外 加保护 剂或修 饰剂阻 止纳米 粒子团 聚, 而催 化剂制 备还可 利用载 体效应 抑制活 性金属 粒子团 聚。 将纳 米材料 制备方 法中 抑制粒 子粒径 长大的 方法和 载体作 用结合 ,有助 于制备 高分散 度催化 剂。 关键词 疏水 催化剂 Pt/C 催化剂 炭载 体 制备方法 纳米催化 剂 Preparation Methods of Pt/C Catalysts for Hydrophobic Pt/C/PTFE Catalysts Hu Sheng, Zhu Zuliang, Luo Shunzhong, Wang Heyi, Luo Yangming Institute of Nuclear Physics and Chemistry, CAEP, Mianyang 621900 Abstract Preparation of Pt/C catalyst is one of the key processes of preparation of hydrophobic Pt/C/PTFE catalyst. Carbon carriers of Pt/C catalysts were reviewed, and activated carbon and carbon black were principally analyzed. Carbon black has better hydrophobicity, less micro-hole, and more dispersed Pt. Several kinds of preparation methods of Pt/C catalysts were summarized, and the advantages and disadvantages of these preparation methods were analyzed. At last, the differences of preparation methods of nano-Pt/C catalysts and nano-materials were compared. The protector or modifier could hold back the increase of particle sizes when nano-materials were prepared. While the catalysts are prepared, the catalysts carrier could also hold back the conglomeration of active metal particles. It is instrumental in the preparation of high-dispersed catalysts to combine technics of nano-material preparation with carrier effectKey words Hydrophobic catalysts, Pt/C catalysts, Carbon carrier, Preparation methods,Nano-catalysts 疏水催 化剂 主要用 于反 应物、 产物 或反应 介质 中有水 的一 些反 应 , 具 体可用 于含 氚重水 提氚 及 升级 除去其中的氕 、含氚废水废气处理、有机废气深度氧化以及有机化学品制备等。疏水催化的 基本原 理是 利用催 化剂 的疏水 性, 避免在 低温 下反应 物、 产物或 反应 介质中 以液 体形式 存在 的水堵 塞载体 中微 孔,致 使氢 气、挥 发性 有机物 等气 相反应 物在 催化剂 内传 递困难 ,无 法到达 催化 剂活性 位, 造 成催 化剂 “ 中毒” 。 因此 , 疏水 催化的 共同 特点是 反应 温度低 , 在 室温或 略高 于室温 下反 应就 可进行 ,反 应能耗 低。 Pt/C/PTFEPolytetrafluoroethylene ,聚四氟乙烯 是最 重要的疏水 催化剂类型 之一,其制 备方法 是:首 先将 Pt 负载在 载体 碳上, 然后 与 PTFE 一起负载 于不 同的惰 性载 体上,PTFE 构成疏 水环 境 且起粘 结剂 作用。 该类 催化剂 充分 利用了 碳载 体容易 制备 高分散度 Pt 催化剂和 PTFE 的强疏水 性, 胡 胜 男,32 岁 ,博士 生,现 从事 氢同位 素分离 及催 化化学 研究。E-mail: husheng@126 中国工 程物理 研究 院科学 技术基 金资 助项目20060535 2006-04-23 收稿,2006-07-28 接受 ////. 化学通报 2006 年 第 69 卷 w100 惰性载 体的 形状、 材质 可根据 工艺 需要在 很宽 的范围 内选 择,并 可用 于制备 疏水 规整催 化剂 。制备 Pt/C 催化剂 是 Pt/C/PTFE 类型疏 水催 化剂制 备的 关键步 骤之 一,碳 载体 的类型 和颗 粒大小 、Pt 在载 体上的 分散 程度等 对最 终制备 的疏 水催化 剂活 性起决 定性 作用。 1 碳载体 [1] 用于制备 Pt/C 催化剂的 碳载体 有活 性炭、 碳黑 、 氟化 碳、 碳纳米 管、 碳微球 及碳 纤维等 ,载 体类型 不同 ,其比 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 面 积、疏 水性 、表面 官能 团和外 观形 态等都 存在 差异, 这些 差异决 定了 催化剂 制备工 艺的 选择, 并最 终影响 Pt 在载体上 的分 散程度 。 活性炭 是目 前用得 最多 的 Pt/C/PTFE 疏水催 化 剂载体 ,随 原料和 制备 方法的 不同 ,其性 质表 现 出较大 差异 。用作 疏水 催化剂 载体 的活性 炭一 般采用 椰子 壳活性 炭等 研磨过 筛而 得,粒 径在 100 ~ 300 目, 比表 面积较 大, 与 Pt 前驱体 溶液的 相溶 性较好 ,借 以制备的 Pt/C 催化剂上 Pt 粒径一 般较 小。活 性炭 的主要 成分 为碳, 含有 少量 H 、O 、N 、S 和 SiO 、Al O 灰分等,这些物 质含量 虽少 , 2 2 3 [2] 但对活 性炭 的性质 有一 定影响 , 尤其 是将活 性炭 用作催 化剂 载 体时 其影 响更大 。 Wu 等 在制 备用 于 催化挥 发性 有机物 深度 氧化的 Pt/ACAC:活性炭 催化剂时 , 将活性 炭首 先用 40%HF 浸泡, 以降低 AC 中 Si 、Al 等的含 量, 提高催 化剂 的疏水 性, 结果表 明, 与未经 处理 的载体 相比 ,采用 处理 后的 AC 制备的 Pt/AC 催化剂 上 Pt 的粒径 增加, 分散 度下降 ,在 低温时 有更 高的催 化活 性,但 在较 高温 度时活 性较 低。 碳黑CB 是另一类 用得 较多的 Pt/C 催化剂 载体 , 由于碳 黑良 好的导 电性 , 主要用 作电 催化剂载 [3] 体,目 前加 拿大已 将其 用于疏 水催 化剂制 备 。美国 Cabot 公司的 Vulcan XC-72R 是 其中最 典型 的 2 一种碳 黑载 体, 由 于采 用气相 法制 备, 其 粒径 约为 30 ~50nm , 比表面积 约为 230m /g。 与活性炭相 比,碳 黑可 表现出 一定 的疏水 性。 由于 Pt/CB 类催化 剂在 燃料电 池中 的广泛 使用 ,有关 其制 备方法 [24, 25] 的研究 较多 , 现已 发展 出多种 方法 制备高 担载 量、 高 分散 度的 Pt/CB 催化剂 。 采 用微波 加热 快 速制备 ,在 Pt 附载量高达 60% 重量百 分比, 下同 时,Pt 粒子 的平均 粒径 仍可以 保持 在 5nm 以下。 [13~15] 用调变 的多 元醇方 法 ,当 Pt 负载量在 40%时,Pt 粒子 的 平均粒 径在 3 ~4nm 。 氟化碳FC 包括氟化石墨、氟化碳黑、氟化碳纤维等,主要用于固体润滑剂、脱模剂、高能 电 [4] 池电极 材料 、防水 防油 材料等 领域 ,也可 用作 疏水催 化剂 的载体 。Zhang 等 用 Pt 的氨基 络合 物为 前驱体 ,用 浸渍- 气相 还原法 先制 备得到 Pt/FC 催化剂 , 再将其 负载 于硅铝 陶瓷 环上得 到了 疏水催 化剂, 并将 其与 Pt/Al O 进行比较,考察了 200 ?以下疏 水催 化剂对 苯深 度氧化 的催 化活性 。在 干 2 3 燥 环境下 ,两 种催化 剂表 现出相 似的 催化活 性, 而在潮 湿环 境下,Pt/FC/ 陶瓷 环催化 剂明显 表现出 更高的 活性 。 碳纳米 管是 目前研 究得 较为广 泛的 纳米材 料之 一, 这类 材 料是由 碳源 形成的 石墨 烯片卷 成的 无 缝中空 的碳 管体, 一般 分为单 壁碳 纳米管 和多 壁碳纳 米管 。由于 其独 特的电 输运 、力学 和热 学等性 质, 碳纳 米管 在场发 射阴 极材料、 储氢 材料、 纳 米半 导体器 件、 紫 外偏振 片等 众多领 域有 潜在应 用, [7] 也有不 少将 其用作 Pt/C 催化剂 载体 的报道 。 碳 纳米管 是一 种介于 富勒 烯与石 墨中 间的一 种碳 存在 2 形式, 是由 石墨平 面弯 曲成管 状形 成的, 这种 相互联 系的 sp 杂化结 构 提供了 一种 十分独 特的 电子 特性, 该弯 曲结构 可以 与表面 负载 的金属 活性 相产生 一种 特殊的 载体 -金属 相互 作用, 从而 提高催 化剂的 比活 性,因 此已 成为多 相催 化研究 领域 的一个 热点 。 [8] [9] 除上述 几种 碳材料 以外, 碳微球 、 碳 纳米纤 维 、 复合碳 载体 等均可 用作 Pt/C 催化剂的 载体。 2 制备方法 2 ////. 化学通报 2006 年 第 69 卷 w100 Pt/C 催化剂 的制备 方法 可分为 两种 基本类 型。 第 一类方 法是, 首先让 Pt 前驱体反 应得 到小粒 径 的 Pt 或 PtO ,再将 其负 载于碳 载体 上,经 干燥 或还原 等处 理过程 得催 化剂; 另一 类则是 ,在 Pt 前 2 驱体反 应前 加入碳 载体 ,然后 采用 不同制 备方 法得催 化剂 。具体 用于 Pt/C 催化剂制 备的方 法较 多, 包括浸 渍- 液相还 原法 、浸渍 -气 相还原 法、 微波加 热法 等。 2.1 浸渍-液相还原法 [10~12] 对于碳 黑、 碳纳米 管等 小粒径 载体 , 浸 渍-液 相还原 法 是制备 贵金 属催化 剂常 用的一 种方 法。Pt/C 催化剂的 一般 制备方 法是 将碳载 体分 散于水 或有 机溶剂 中, 加入一 定浓 度的氯 铂酸 溶液 , 根据还 原剂 的种类 调节 pH 为酸性NaBH 等 或碱 性HCHO 、HCOOH 、甲醇 、乙二 醇等 ,加入 过 4 量还原 剂, 在一定 温度 下反应 一段 时间, 经过 滤、洗 涤、 干燥等 步骤 得到 Pt/C 催 化剂。 利用浸渍- 液相还原法制备催化剂时,载体表面的酸碱性、Pt 前驱体的离子形式、浸 渍溶液的 [1] pH 和载体的 ζ- 电势Zeta-potential等条件 决定了 前驱体 与载 体之间 的作 用力情 况, 从而影 响到 Pt 2? 在碳载 体上 的分散 程度 。如用 氯铂 酸作为 Pt 的 前驱体 ,Pt 在溶液 中以 阴离子[PtCl ] 形式存 在。 当 6 溶液 pH 大于载体等 电点 时, 表面 显正 电性, 如以 Vulcan XC-72R 为 载体, 溶 液 pH 需要控 制在碱 性 2? ] 与载体间 有强 烈相互 作用 。 同时 , 溶 液 pH 还影响 还原剂 的还 原能力 及碳 黑在 条件下 , 此 时[PtCl 6 溶液中 的分 散,这 些都 会影响 最后 制得催 化剂 上 Pt 的分散 情况。 [13~15] 周振华 等 发展了 调变 的多元 醇制 备工艺 ,他 们直接 以还 原剂乙 二醇 作为碳 黑的 分散溶 剂, 制备高 负载 量、高 分散 度 Pt/C 催化 剂。整 个过 程通过 控制 体系中 的水 含量来 控制 Pt 粒径大小,实 现了在 一定 范围内 的粒 径可控。 该方 法由于 避免 了甲醛、 甲醇 等有毒 试剂 的使用, 因而 对环境 友好。 [6,31] Wang 等 报道了 一种 简单的 基于 表面活 性剂 保护的 Pt/C 催化剂 制备 工艺, 他 们将 碳黑分 散于 甲醇 - 水混合溶剂 中, 加入表 面活性 剂、 氯铂酸 , 制 备 Pt/C 催化 剂,Pt 粒子 大小可 控制 在 2 ~3.5 nm。该 方法是 对传 统的浸 渍- 液相还原 方法 的改进 ,制 备过程 虽然 简单, 但却 有效减 小了 Pt 的粒径。 2.2 浸渍-气相还原法 [16] 浸渍- 气相还 原法 是制 备催化 剂最 常用的 方法 之一。 具体制 备方法 是, 先 将催化 剂载 体分散 在 贵金属 Pt 的前驱体 溶液 中浸渍 ,然 后通过 快速 干燥, 将前 驱体负 载在 载体上 ,最 后在高 温下 用 H 2 将前驱体还原成 Pt 的零价金属即得到 Pt/C 催化剂。该方法的优点是易于工业化,目前报道的 [18] Pt/C/PTFE 类催化剂中 Pt/AC 催化剂 的 制备大 都采 用此法 。有 研究认 为 ,对于 碳黑 等小载 体, 此 方法并 不适 合,高 温下 高载量 Pt/C 催化剂上 Pt 容易聚 集。 2.3 微波加热法 微波是 指频 率范围 在 300MHz 到 300GHz 的电磁 波,这 些频 率对应 的波 长是 1m ~1mm ,其 中 最常使 用的 频率是 2.45GHz。微 波与 电介质 的作 用程度 与物 质的介 电常 数和介 电损 失有关 。 具有高介电 常数 室温下 41.4 和介电损失的乙二 醇在微波辐 射下可以被 快速加热, 高温下原位 产生还 原剂 ,因此 微波 辐射加 热多 元醇工 艺已 被广泛 地用 于合成 聚合 物稳定 的 Pt 、Ag 、Au 等多种 [21~23] 金属纳米粒子。由于其环境友好性,近年来,用于 Pt/C 催化剂制备的微波加热的多元醇工艺 得到了 较多 关注。 与 制备 单纯金 属纳 米粒子 不同 的是, 制备 Pt/C 催化剂不 需要加 入高 聚物稳 定纳 米 粒子, 新生 成的纳 米金 属可被 吸附 锚定在 载体 碳上, 从而 阻止其 相互 之间的 团聚 。由于 快速 的微波 加热可 以使 反应速 率提 高 1 ~2 个数 量级, 快 速大 量生成 Pt 的晶核, 实 现晶 核的生 成与 生长的 分离, 有利于 制备 高分散 度的 Pt/C 催化剂 ; 同时由 于微 波加热 的均 匀性, 可以 使 整个体 系的 温度保 持均 一, 得到的 Pt 晶粒大小 可以 保持在 很窄 的范围 内。 与多元 醇相 同, 碳 也是 微波的 敏感 材料, 可以 在短时 间内 在微波 场中 达到很 高温 度。 沈 培康 等 3 ////. 化学通报 2006 年 第 69 卷 w100 [24,25] 将 Vulcan XC-72 碳黑浸泡于 H PtCl 的丙 酮溶 液中, 快速 用微波 干燥 ,除去 样品 中丙酮 ,再 将 2 6 其放于 装有 碳黑 起保温 作用 的烧杯 中, 经 过一定 加热程 序, 使 整个体 系快 速达到 H PtCl 的热 分解 2 6 温度, 得到 PtO /C, 最后 加入过 量液 相还原 剂, 通过微 波加 热, 使 PtO 还原成 Pt。 采用该 方法 ,Pt x x [26,27] 附载量 60% 时,Pt 粒子 的平均 粒径 仍可以 保持 在 5nm 以下。Deborah 等 也是利用 微波加 热, 先 制得 PtO /C ,而 PtO 的 还原则 选择 H /N 混合气体。 2 2 2 2 2.5 微乳液法 [19,20] 微乳液 法 是制备纳 米 材料的 一种 常用方 法。 可以用 该方 法制备 的纳 米颗粒 较多 ,包括 Ag 、 Cu 、Fe 等金 属单质 ,也 包括 FeNi 、FeCu 等合 金 颗粒, 还包 括无机 盐纳 米微粒 如 CaCO 纳 米微粒 3 及 Fe O 、TiO 等氧化物 纳米微 粒 。 采用微 乳液 法制备 Pt/C 催化剂时, 首先用微乳液法制备得到 Pt 2 3 2 纳米粒子, 然后使其吸附在载体碳上, 经溶剂洗涤、 干燥、 惰性气体高温处理等过程得 Pt/C 催化剂 。 在微乳 液法 制备过 程中 , 纳米 颗粒 的形成 过程 一般包 括化 学反应 、 成 核和晶 核生 长阶段 等三 个 阶段。 当含 有不同 反应 物 A 、B 的 微乳液 混合 后,微 乳液 之间会 发生 碰撞、 聚并 、分离 、重 组等过 程,使 水相 反应物 互相 交换、 混合 ,并发 生反 应,产 物将 被限制 在微 乳液内 。含 有产物 分子 的胶束 经无数 次碰 撞后, 在液 滴中形 成产 物的过 饱和 溶液, 达到 一定过 饱和 程度就 会产 生晶核 粒子 。由于 生成的 晶核 粒子粒 径不 均匀 , 小粒 子的溶 解度 大, 大粒子 的溶解 度小 , 因 而发生 Ostwald 熟化 即小 粒子溶 解, 大粒子 长大 而使晶 核逐 渐长大 ,并 贮存于 微乳 液液滴 中, 形成纳 米微 粒。 该方法 将纳 米材料 的制 备方法 用于 Pt/C 催化剂的 制备 , 缺点 是 制备工 艺较 为复杂 , 同 时 溶剂使 用量较 大, 且很难 回收 ,因此 目前 在工业 上较 难推广 。 [29,30] 2.6 胶体法 [29,30] 该方法 以铂化 合物 为原料 , 在一 定的介 质NaHSO 、 Na S O 等 中和存 在氧化 剂 高锰酸盐、 3 2 2 4 2? 过硫酸 盐、H O 等 的条件 下进行 反应 , 使 溶液中 的[PtCl ] 变成含铂 的氧 化物胶 体, 然后加 入碳 载 2 2 6 体,经 干燥 、热处 理 还原 得到铂基 催化剂 。 该方法 可在 较高金 属载 量下制 备出 高分散的 Pt/C 催化剂 ; 由 于预先 置换 去除氯 粒子 , 可以避免 催化剂 中微 量氯粒 子引 起的催 化活 性损失 ;可 在水相 中操 作,且 过程 对环境 友好 。该法 的缺 点是制 备过程 涉及 氧化还 原过 程,工 艺流 程复杂 ,不 易控制 。2.7 其它方法 [31] 采用羰 基化 合物法 制备 Pt/C 催化 剂的过 程是 :先制备 Pt 的羰基 化合 物前驱 体, 溶解于 溶剂 中; 然后加 入碳载 体, 加热蒸 发除 去溶剂; 再 在惰性 气体 气氛下 加热 分解羰 基化 合物生成 Pt;最后用蒸馏 水洗 去 Cl , 干燥得到 Pt/C 催 化剂。 该 方法 的优点 是制 备的 Pt/C 催化剂 Pt 粒径 小, 分散 度高 , 但由于 采用 贵金属 羰基 化合物 为前 驱体, 成本 较高, 且具 有毒性 。 由于碳 载体 表面存 在各 种类型 的结 构缺陷, 缺 陷处的 碳原 子较为 活泼 , 可以和 羧 基、 酚基、 醌 [17] 基等官 能团 相结合。 这 些表面 基团 在恰当 的介 质中能 与溶 液中离 子进 行交换, 离 子交换 法 即是利 用碳材 料的 这个特 性制 备高分 散性 的催化 剂。 该 方法的 优点 是容易 制备 小粒径的 Pt/C 催化剂, 缺 点 是不能 制备 高担载量 Pt/C 催化剂。 这 是由于 碳载 体上铂 载量 受载体 的交 换容量 限制, 而交换 容量 又 与载体 表面 的官能 团含 量有关 。 [32,33] 其它 Pt/C 催 化剂制 备的 方法还 有高 分子保 护法 及固相 还原 法 等。 3 结语 可用于 制备 Pt/C 催化剂的 碳载体 较多, 目前已 用于 疏水催 化剂 制备的 有活 性炭、 碳 黑及 氟化炭, 4 ////. 化学通报 2006 年 第 69 卷 w100 国内仅 有使 用活性 炭作 为载体 的报 道。近 年来 ,由于 碳黑 在燃料 电池 催化剂 上的 广泛使 用, 用其作 催化剂 载体 制备 Pt 催化 剂的报 道很 多。 与 活性 炭相比 ,Vulcan XC-72R 碳黑在各 方面 性质均 表现 出 一定的 差异 :受制 备方 法限制 ,活 性炭颗 粒大 小一般 在μm 量级, 而 Vulcan XC-72R 碳黑由 于采 用 气相法 制备 ,粒径 则要 小得多 ,两 者粒径 一般 相差三 个数 量级以 上; 碳黑与 活性 炭的比 表面 积差异 较小, 因此 碳黑的 内部 微孔比 活性 炭的要 少很 多, 在 Pt/C 催化剂 上,Pt 大部分负 载 在碳黑 表面 , 这 有利于 减小 催化剂 的内 扩散效 应, 提高催 化剂 中 Pt 的利用 效率; 活性 炭亲水 ,而 碳黑有 微疏 水性 , 因而采 用碳 黑为载 体有 利于疏 水催 化剂活 性的 长期保 持。 氟化炭 用作 疏水催 化剂 载体的 优点 是疏水 性好, 不需 再对其 进行 疏水处 理, 但制备的 Pt/C 催化剂 Pt 粒径一 般较 大。碳 纳米 管虽然 目前 尚未 用于疏 水催 化剂的 制备 ,但仍 然值 得关注 ,与 活性炭 、碳 黑等常 规载 体相比 ,目 前限制 其工 业化的 最大障 碍是 其生产 成本 。 Pt/C 催化 剂 制备的 关键 技术是 减小 Pt 粒径, 提高 Pt 分散度。 在已使 用的 各种方 法中 ,微乳 液 法、多 元醇 法及表 面活 性剂保 护剂 法等都 利用 了纳米 材料 的一些 制备 方法, 随着 纳米材 料制 备技术 的不断 发展 ,新的 制备 方法还 会不 断出现 。催 化剂制 备与 单纯纳 米材 料制备 的最 大区别 在于 ,纳米 材料制 备一 般通过 外加 保护剂 或修 饰剂来 抑制 纳米粒 子粒 径的增 长, 而催化 剂的 制备还 可利 用载体 的巨大 表面 积降低 纳米 粒子的 表面 能,阻 止纳 米粒子 团聚 。因此 ,在 将纳米 材料 的制备 方法 用于催 化剂制 备时 ,如果 能将 前者抑 制粒 子粒径 长大 的手段 和载 体的作 用结 合起来 ,制 备的催 化剂 活性粒 [34] 子会更 小。Prabhuram 等 以氯铂 酸为 前驱体、 四 氢呋喃 为反 应溶剂、 甲 酸为还 原剂 制备了 Pt/C 催 化剂, 比 较 了在还 原反 应前和 反应 后加入 碳黑 对 Pt 粒子大 小的影 响。X 射线衍 射分 析结果 表明 , 两 种方式 制备 的 Pt/C 催化 剂有比 较接 近的粒 径; 但 透射电 镜表 征结果 却表 明, 反应 后加 入碳黑 制备 的 催化剂上 Pt 粒子要 大得 多,进 一步 用高分 辨透 射电镜 分析 发现, 这些 大的粒 子都 是由小 粒径 的 Pt 粒子团 聚而 成。 目前报 道的 Pt/C 催化剂的 制备方 法较 多, 但用于 疏 水催化 剂制 备的方 法相 对比较 单一 。 国内目 前主要 采用 浸渍- 气相还 原法制 备, 用于降 低 Pt 粒子粒 径的 方法不 多, 所制备 的催 化剂 上 Pt 担载量 不高,Pt 粒 子的粒 径相 对较大。 工业 制备方 法除 要求所 负载 的 Pt 粒子的 粒径小、 分散 度高和 分布 均 匀等外 , 还需 综合考 虑制 备工艺 的复 杂程度 、 制备 成本以 及对 环境的 友好 程度等 。 浸渍- 还原法作为 金属基 催化 剂制备 最常 用的一 种方 法,制 备工 艺简单 ,其 发展方 向仍 然是如 何降 低活性 金属 粒子的 粒径大小,提高其分散度,可以考虑通过与其他方法 如引入表面活性剂、微波加热等 的结合,来 实现制 备目 标 。 参考文献 [1] 贾荣利 ,王成 扬. 化工进 展, 2004, 239: 943~947[2] J C S Wu, T Y Chang. 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