1、直接醇類燃料電池（Direct alcohol fuel cell，縮寫(xiě)為DAFC）作為一種新型的綠色能源，對(duì)解決目前世界面臨的能源短缺和環(huán)境污染這兩大難題具有跨時(shí)代的重要意義。ITO導(dǎo)電膜玻璃是一種新穎的電極材料，具有良好的導(dǎo)電性和超大的表面積，它可以作為貴金屬納米材料的載體，極大提高催化劑的利用率。基于鈀納米粒子高吸附性、高比表面積、高電催化活性等特點(diǎn)，本論文主要通過(guò)循環(huán)掃描法制備出高電活性、高靈敏度的鈀納米修飾氧化銦錫（Pd NP

2、s/ITO）電極，并將其應(yīng)用于低碳醇（包括甲醇、乙醇、丙醇等）的電催化氧化研究中。
　　第一章:簡(jiǎn)介直接醇類燃料電池的發(fā)展?fàn)顩r，對(duì)鈀納米修飾電極在醇電催化氧化中的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。
　　第二章:通過(guò)化學(xué)沉積法和循環(huán)伏安掃描法成功制備了Pd NPs/ITO電極。采用循環(huán)伏安法考察了標(biāo)準(zhǔn)氧化還原電對(duì)[Fe(CN)6]4-/[Fe(CN)6]3-中該電極的電活性，并利用電子掃描電鏡對(duì)電極表面的形貌進(jìn)行表征。此外還分析研究了電極在不

3、同電勢(shì)范圍內(nèi)發(fā)生的電化學(xué)反應(yīng)過(guò)程以及反應(yīng)溫度、通氮?dú)夂碗姌O放置時(shí)間對(duì)電化學(xué)檢測(cè)的影響。結(jié)果表明:ITO導(dǎo)電膜玻璃的引入大大提高了電催化劑Pd納米的利用率，使得Pd NPs/ITO電極具有良好的電活性;由不同電勢(shì)范圍內(nèi)該電極在堿性溶液中的循環(huán)伏安行為可知，對(duì)于氫的吸附和脫附可以通過(guò)掃描電勢(shì)范圍的大小來(lái)控制;經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)條件的考察得出Pd NPs/ITO電極的最佳反應(yīng)溫度為65℃，電解液中通入氮?dú)饪梢耘懦芙庋醯母蓴_，該電極在1個(gè)月內(nèi)能夠保持良

4、好的活性。
　　第三章:采用簡(jiǎn)單的循環(huán)伏安掃描法制備得到高電活性的Pd NPs/ITO電極，并用該電極研究了室溫下氫氧化鈉溶液中甲醇和乙醇的電氧化反應(yīng)，對(duì)各自的電化學(xué)反應(yīng)過(guò)程進(jìn)行了洋細(xì)探討。隨后考察了反應(yīng)物濃度，掃描速率對(duì)甲醇和乙醇在PdNPs/ITO電極上電催化氧化反應(yīng)的影響。對(duì)比發(fā)現(xiàn)，甲醇和乙醇在Pd NPs/ITO電極上的電催化活性都比純金屬鈀電極好（甲醇約為純金屬鈀電極的2倍，乙醇約為純金屬鈀電極的4倍）。甲醇和乙醇氧化峰

5、電流的強(qiáng)度均與各自的濃度及掃描速率的開(kāi)方成正比，且保持良好的線性關(guān)系，說(shuō)明兩種醇在Pd NPs/ITO電極上的反應(yīng)都屬于擴(kuò)散控制過(guò)程。
　　第四章:首先利用循環(huán)伏安掃描法制得的Pd NPs/ITO電極研究了室溫下堿性電解液中正丙醇和異丙醇的電催化氧化反應(yīng)，并就反應(yīng)物濃度，掃描速率對(duì)丙醇和異丙醇在該電極上電催化氧化反應(yīng)的影響進(jìn)行考察，發(fā)現(xiàn)正丙醇和異丙醇氧化峰電流的強(qiáng)度ipa均與各自的濃度c及掃描速率的開(kāi)方v1/2成正比，說(shuō)明這兩種醇

6、在Pd NPs/ITO電極上的反應(yīng)都屬于擴(kuò)散控制過(guò)程。然后對(duì)甲醇、乙醇、正丙醇和異丙醇進(jìn)行綜合對(duì)比，得出堿性介質(zhì)中低碳醇在Pd NPs/ITO電極上的電催化氧化符合以下規(guī)律:(1)不同醇分子的電氧化具有類似的循環(huán)伏安特性。醇的氧化峰電流強(qiáng)度遠(yuǎn)大于氫的脫附和吸附峰，說(shuō)明在-1.4～0.6V電勢(shì)范圍內(nèi)這些醇或其解離產(chǎn)物會(huì)吸附在Pd NPs/ITO電極表面并抑制氫的吸附和脫附，使得醇的氧化作用占主導(dǎo)地位;氫的脫附和吸附峰位置相對(duì)穩(wěn)定，分別出現(xiàn)

7、在-0.4V和-0.5V左右;陰極掃描過(guò)程中-0.4～0.3V電勢(shì)范圍內(nèi)的曲線幾乎完全重合。(2)根據(jù)醇氧化峰電流強(qiáng)度的大小推斷出Pd NPs/ITO電極對(duì)四種醇的催化活性順序?yàn)?乙醇＞正丙醇＞甲醇＞異丙醇。(3)可以根據(jù)醇氧化峰位置的差異大致判斷醇的種類。
　　第五章:利用化學(xué)沉積法制備的Pd NPs/ITO電極，通過(guò)電化學(xué)方法分別在酸性和堿性電解液中初步研究了室溫下鈀納米對(duì)甲烷氣體的電催化響應(yīng)。發(fā)現(xiàn)酸性和堿性電解液中的循環(huán)伏安