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电解水制氢是一种比较传统、成熟环保的制取氢气的方法,其核心是膜电极(MEA)以及催化剂的制备与研究。催化性能最好而且应用最广的催化剂是载铂催化剂,但是Pt是稀有的贵金属,如何降低负载量和提高催化性能成为人们研究的焦点。本文就是以新型碳材料炭气凝胶为载体,制备了一系列的炭气凝胶载铂催化剂,并开展了相关的物理以及电化学方面的研究。本文利用前躯体法,以间苯二酚和甲醛为原料,分别以去离子水、乙醇、异丙醇为溶剂,考查不同溶剂体系以及不同载铂量(10wt%、20wt%.30wt%、40wt%)对催化剂性能的影响。并将炭气凝胶载铂催化剂与全氟磺酸质子交换膜通过两种不同的负载方式组成膜电极,应用于电解水制氢气。通过对催化剂炭收率,密度和体积保有率、TEM、XRD以及XPS的测定及表征；以及对离子膜的含水率、失水率、溶胀度、离子交换容量等测试,考察了离子膜特征物理性能的变化,结果表明,乙醇体系下的催化剂的各方面性能最好,且催化性能随着载铂量的提高而提高,但是载铂量40%的与30%的提高不明显,故综合考虑成本等因素,认为乙醇体系下载铂30%的CA/Pt具有进一步研究的价值。另外本文还在乙醇体系下,采用前躯体法制备了CA/Pt-Mo催化剂,不同Pt和Mo的原子比(1：1、2：1、3：1)对催化性能的影响。通过对催化剂炭收率,密度和体积保有率、XRD以及XPS的测定及表征,通过对比CA/Pt-Mo合金催化剂与CA/Pt,结果表明Mo元素的加入能改变Pt的晶体结构以及电子形态。XPS证明了Mo元素是以MoO2和MoO3的形式存在。TEM的结果表明Mo的加入有助于提高Pt的分散性,Pt的平均粒径为3nm左右。并且在Pt和Mo的原子比是3：1时,催化剂的物理性能以及电性能等达到最佳。本文还将石墨烯为载体,制备了相同载铂量(30wt%)的载铂以及铂钼合金催化剂。然后将制备的载铂催化剂与全氟磺酸质子交换膜通过两种不同的负载方式组成膜电极,并对离子膜的含水率、失水率、溶胀度、离子交换容量等进行测试,最后应用于电解制氢气.最高产氢速率可以达到1.95ml/min/cm2。