[发明专利]一种Au-Pd双金属薄膜修饰电极

说明书

本发明公开了一种Au‑Pd双金属薄膜修饰电极，该Au‑Pd双金属薄膜修饰电极的制备方法包括：1)将玻碳电极置于HCl和PdCl₂的混合溶液中，在‑0.3V～0.8V(VS.SCE)的电位区间内连续扫描，即得纳米结构Pd薄膜修饰电极；2)将步骤1)制得的纳米结构Pd薄膜修饰电极置于H₂SO₄溶液中，在0V恒电位下极化，接着快速取出该电极并转移到HAuCl₄溶液中，静置，即得所述Au‑Pd双金属薄膜修饰电极。本发明将钯直接沉积到玻碳电极表面，然后让该薄膜电极的钯充分吸氢，再利用它吸收的活性氢将HAuCl4还原，形成的纳米结构的Au‑Pd双金属薄膜具有较高的催化活性。

技术领域

本发明涉及燃料电池领域，特别是一种Au-Pd双金属薄膜修饰电极。

背景技术

以小分子醇类化合物作为燃料的直接醇类燃料电池具有能量转化率高、结构简单、携带方便等优点，在小型电源、便携式动力电源等领域具有广阔的应用前景。目前，直接甲醇燃料电池在理论和应用方面的研究已取得了很大进展，然而，甲醇对人体毒害大，渗透性强，相比之下，乙醇来源丰富，无毒，渗透性低，理论能量密度比甲醇高，而且是一种可再生的环境友好燃料，因此有希望成为甲醇的无毒替代燃料。乙醇完全氧化涉及到12个电子的转移，并包含C-C键断裂，此，乙醇的电化学氧化需要活性更高、抗中毒能力更强的阳极催化剂。虽然Pt是目前醇类电氧化最好的催化剂，然而但其劣势是催化活性较低，且易被氧化过程产生的中间体(吸附态的CO)所毒化。在碱性条件下，Pd基催化剂对乙醇的催化活性和抗中毒效果明显优于其它Pt基催化剂。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种高催化活性的纳米结构Pd薄膜修饰电极。

技术方案：本发明提供一种Au-Pd双金属薄膜修饰电极，该Au-Pd双金属薄膜修饰电极的制备方法包括以下步骤：

1)将玻碳电极置于HCl和PdCl₂的混合溶液中，在-0.3V～0.8V(VS.SCE)的电位区间内以10～15mV/s的速率连续扫描10～15min，即得纳米结构Pd薄膜修饰电极；

2)将步骤1)制得的纳米结构Pd薄膜修饰电极置于H₂SO₄溶液中，在0V(VS.RHE)恒电位下极化5～8min，接着快速取出该电极并转移到HAuCl₄溶液中，静置10～15min，即得Au-Pd双金属薄膜修饰电极。

步骤1)中，在将玻碳电极置于HCl和PdCl₂的混合溶液中前，还包括对玻碳电极预处理的步骤：将玻碳电极用Al₂O₃抛光膏抛光至镜面亮度，去离子水冲洗干净后，放在2～5mol/L HNO₃溶液中超声处理3～5min，再次用去离子水冲洗干净。

步骤1)中，所述混合溶液中，HCl的浓度为1～1.5mmol/L，PdCl₂的浓度为0.2～0.5mmol/L。

步骤2)中，HAuCl₄溶液的浓度为0.2～0.5mmol/L。

有益效果：本发明应用循环伏安法将钯直接沉积到玻碳电极表面，制备了纳米结构的钯薄膜修饰电极，然后让该薄膜电极的钯充分吸氢，再利用它吸收的活性氢将HAuCl4还原，形成的纳米结构的Au-Pd双金属薄膜具有较高的催化活性。

具体实施方式

实施例1

一种Au-Pd双金属薄膜修饰电极，该Au-Pd双金属薄膜修饰电极的制备方法如下：