含钯高效电催化材料及其表面光谱电化学研究

根据金属表面电子和结构特性影响其反应活性的理论，并基于组合电化学的原理，设计筛选具有合适组成结构的含钯材料,如钯-金属和钯-非金属合金，及含钯类核壳结构等，作为甲酸和重整氢等电氧化及氧气电还原的目标催化材料。采用化学镀、控电位沉积、晶种生长、核-壳结构或反向微乳液分散法等技术制备含钯纳米薄膜和碳载含钯纳米颗粒，以期控制与优化其电催化性能。应用常规电化学和旋转圆盘电极测量评估合成材料的电催化活性和稳定性。同时构建适合内、外反射模式的表面增强红外光谱或表面增强拉曼光谱测量用的上述催化材料电极体系，用于现场研究有关电催化反应的机制和动态过程，重点揭示含钯催化剂氧化甲酸的吸附中间体和最可能的反应路径，以及改性对钯上一氧化碳表面化学的影响。结合非现场光谱和结构组成分析，弄清钯改性提高其电催化活性或稳定性的本质。以上研究对由金属改性和控制合成来研制新型、高效无铂和低铂燃料电池催化剂具有重要的指导意义。