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直接甲醇燃料电池(DMFCs)是以液体甲醇为燃料,直接将化学能转化为电能的装置。DMFCs具有能量转化效率高、无污染、无噪音、系统结构简单、能量密度高和燃料携带补充方便等优点,是电子产品、通讯设备以及各种便携式设备等的理想电源。目前贵金属Pt及其合金仍然是甲醇等有机小分子最好的阳极氧化催化剂,但因Pt的价格昂贵、资源储量有限和甲醇氧化过程中产生的CO中间体强吸附在Pt表面形成Pt-CO等因数,导致成本、电极活性和稳定性等均难以满足DMFC的实际需求。因此,如何降低贵金属Pt的用量,提高其催化活性和稳定性,延长使用寿命和寻找催化性能更为优异的阳极催化替代材料,一直是DMFC研究的热点。首先,采用脉冲电沉积-自还原的方法制备了具有多孔结构的Pt-Ni-P三元合金催化剂。采用扫描电镜(SEM)、循环伏安(CV)、线性扫描(LSV)、计时电流(CA)对所制备电极的表面形貌、催化活性、抗中毒性以及稳定性进行了表征。结果表明,Pt-Ni-P纳米颗粒呈多孔状结构,在酸性及碱性溶液中Pt-Ni-P/Ti催化电极相对于Pt-Ni/Ti对甲醇均显出了更高的催化活性、稳定性,P的掺入能够有效增强Pt的甲醇氧化催化活性、稳定性和抗CO中毒能力。其次,采用阳极氧化方法制备了TiO2纳米管阵列(TNTs/Ti),然后以此为载体,运用脉冲电沉积-自还原方法制备了Pt-Ni-P/TNTs/Ti和Pt-Ni/TNTs/Ti电极,在光照条件下,考察了其甲醇氧化催化性能。通过SEM、CV、LSV以及CA方法表征其光辅助催化时的甲醇氧化活性。结果表明,在有光照情况下,其甲醇氧化能力均有明显增强,而且稳定性也一直保持较好。其主要原因是TNTs具有较大的比表面积、更强的对光散射能力和更少的晶界数目,在光照条件下,TNTs能更产生更多有效的电子空穴对光解水产生的含氧物种·OH。