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低贵金属Ru、Pd由于具有与Pt相似的未充满的价层d轨道,将其负载于碳载体上作为乙醇阳极催化剂时表现出优良的催化活性和稳定性,逐渐成为替代Pt类贵金属的乙醇氧化的催化材料。本研究工作在传统的液相还原的基础上,采用高分子聚合物PVP进行络合保护,得到了以Ru和Pd为主要活性成分的碳载纳米复合材料,采用电化学测试方法对催化剂乙醇氧化性能和稳定性进行了分析。本文采用高分子保护-液相还原法制备得到的Ru-PVP-C复合催化材料呈球形粒状,粒径约5-7 nm,金属Ru纳米颗粒均匀地分散在碳载体上。并重点研究了Ru-PVP-C纳米复合材料的制备条件对乙醇催化活性的影响,优化制备工艺。在制备过程中先加入碳载体,金属Ru含量3.6%,PVP:Ru的摩尔比5：1,反应温度在60～40℃范围内,助催化剂Ce02与Ru的摩尔比为1：1时,对乙醇的电化学氧化有最佳催化活性。此外,以低贵金属Ru为主要活性成分,添加廉价的过渡金属Mn、Co、Ni等,大大提高了催化剂的催化活性,且降低了低贵金属Ru的用量。在碱性介质中,单金属Pd-PVP-C复合催化材料对乙醇的电化学氧化显示出优良的催化性能和稳定性,其粒径约5-6 nm,形貌均匀,分散性好。在金属Pd的基础上添加金属Ni,粒径减小,约4-5 nm,团聚现象得到明显改善,分散均匀,稳定性好。XRD结果证实了产物为面心立方(fcc)结构的金属Pd、Ni以及Ni(OH)2。优化Pd:Ni的原子比为1：1.5,金属Pd含量1.50%时对乙醇氧化的催化活性和抗中间产物毒化的能力更高。最后,以自制M-PVP-C电极为负极,气体扩散电极为正极组装小型电池。6 mol·L-1 C2H5OH+6 mol·L-1 KOH作为负极电解质,6mol·L-1 KOH作为正极电解质,以隔膜隔开,其放电性能良好,出现稳定的放电平台。考察了电解质、正负极材料和隔膜对电池放电性能的影响。