聚吡咯碳催化劑載體的制備及性能*

劉佳佳，耿小為，鄔 冰，高 穎

（哈爾濱師范大學(xué) 化學(xué)化工學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150025）

直接甲酸燃料電池由于操作方便，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，以液體為燃料，無毒等優(yōu)點(diǎn)近年來得到廣泛研究。研究表明，Pd基催化劑是甲酸在陽極電化學(xué)氧化很好的催化劑[1，2]，但碳載Pd基電催化劑在甲酸氧化的過程中很容易失活[3]，導(dǎo)致對甲酸氧化的活性大幅度下降。催化劑載體的不穩(wěn)定性是催化劑失活的主要原因之一。Vulcan XC-72是目前使用較多的活性碳載體[4，5]，但這種碳載體有兩個主要缺陷：（1）這種活性碳載體雖然比表面較大，但由于存在大量的微孔，燃料在微孔中的傳質(zhì)阻力大,因此，微孔內(nèi)的表面積幾乎是無效的,而沉積到微孔中的貴金屬活性組分也起不到催化的作用；（2）是這種碳載體在陽極氧化的過程中也會緩慢氧化腐蝕，使其負(fù)載的金屬粒子聚集或脫落，導(dǎo)致催化劑活性降低。因此，近年來導(dǎo)電高分子聚合物，例如聚苯胺[6-8]、聚吡咯[9，10]等，由于其具有共軛的電子結(jié)構(gòu)，具有良好的導(dǎo)電性和良好的穩(wěn)定性，已經(jīng)越來越多地應(yīng)用于電催化劑載體。我們在活性碳表面修飾導(dǎo)電高分子聚吡咯作為催化劑的載體，制備的Pd/PPyC催化劑對甲酸的氧化具有高的活性和穩(wěn)定性。

1 實驗部分

1.1 試劑和儀器

使用的化學(xué)試劑，吡咯（Py），硼氫化鈉（NaBH4），過硫酸鈉（Na2S2O8），氯化鈀（PdCl2），均為分析純。活性碳用Vulcan XC-72R（Cabot公司），配制溶液用水均為3次蒸餾水；N2（99.99%哈爾濱卿華工業(yè)氣體有限公司）。

電化學(xué)測試儀器使用CHI650電化學(xué)工作站。

1.2 PPyC載體的制備

將……