硅基体上高度有序介孔纳米阵列电催化剂的构筑及其性能研究

直接甲醇燃料电池具有甲醇来源丰富、价格便宜、易于携带等优点而成为近年来的研究热点。作为核心部件膜电极(MEA)组成之一的阳极催化剂，存在活性组分Pt比表面积小、催化效率低、CO中毒及循环寿命不理想等问题始终制约着这项技术的应用和发展。简单有效构建有利于甲醇扩散、结构稳定的Pt系合金是解决上述问题理想的阳极催化剂。本项目拟提出将氧化铝硬模板和嵌段共聚物软模板有机结合，在硅基体上原位制备可控介孔PtM/CNTs(M=Ru、Rh、Sn、Mo、Ir等) 纳米复合阵列电催化剂材料。详细探讨催化剂的结构参数(孔径、孔厚度、孔密度)、合金元素M与催化效能的内在关系。采用此类协同模板法构筑的硅基体上介孔PtM/CNTs纳米阵列材料具有构思新颖、催化活性高、使用寿命长、制备工艺简单及实现催化剂和电极制备统一等优点，这对于研制新一代燃料电池原型器件具有十分重要的意义。