離子交換樹脂對(duì)Pt/C催化劑耐久性的影響

王 園，李 賞，劉聲楚，洪 亢，張立昌，汪如意，潘 牧

1) 武漢理工大學(xué)材料復(fù)合新技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，武漢 430070 2) 武漢理工大學(xué)燃料電池湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，武漢 430070 3) 先進(jìn)能源科學(xué)與技術(shù)廣東省實(shí)驗(yàn)室佛山分中心（佛山仙湖實(shí)驗(yàn)室），佛山 528200

隨著質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）技術(shù)的飛速發(fā)展，其成本高和耐久性差[1-2]成為大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用的瓶頸問題. 催化劑是PEMFC的關(guān)鍵材料，其用量決定著PEMFC的成本，而且催化劑的穩(wěn)定性對(duì)PEMFC的穩(wěn)定性也起決定性作用[3-4].催化劑的穩(wěn)定性[5]既和它本身的結(jié)構(gòu)有關(guān)又受工作環(huán)境的影響，研究催化層中其他材料對(duì)催化劑耐久性的影響及其降解機(jī)理，對(duì)提高催化劑乃至催化層的耐久性至關(guān)重要.

相同位置-透射電子顯微鏡IL-TEM（Identical location transmission electron microscopy）[6-7]，通過將電催化劑分散在帶有坐標(biāo)微柵的金網(wǎng)格上，在透射電鏡下準(zhǔn)確記錄反應(yīng)前某一位置催化劑的微構(gòu)信息；隨后將攜帶樣品的金網(wǎng)格放到工作電極上，保證接觸良好的前提下，將該工作電極置于反應(yīng)環(huán)境中；待反應(yīng)結(jié)束，將金網(wǎng)格從反應(yīng)體系中取出，并在透射電鏡中根據(jù)具體的坐標(biāo)定位追蹤反應(yīng)前記錄的位置. 通過反應(yīng)前后和反應(yīng)中各個(gè)階段相同位置催化劑的結(jié)構(gòu)對(duì)比和統(tǒng)計(jì)分析，揭示催化劑在反應(yīng)條件下的結(jié)構(gòu)演變規(guī)律，并結(jié)合性能測(cè)試結(jié)果精確闡述構(gòu)效關(guān)系. IL-TEM的這些特點(diǎn)使其成為了一種良好的評(píng)價(jià)催化劑耐久性的表征手段，可以用來研究催化劑的降解機(jī)理，改進(jìn)生產(chǎn)催化劑的工藝. Matthias Arenz團(tuán)……