①在加氫-脫氫中的應(yīng)用

近幾年來(lái)，隨著氫能經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，甲基環(huán)己烷（MCH）的脫氫反應(yīng)是常用的探針?lè)磻?yīng)之一，作為一種通過(guò)加氫-脫氫循環(huán)來(lái)儲(chǔ)存、運(yùn)輸氫氣的有效方法，受到國(guó)際上的廣泛重視。以炭材料作為載體的Pt催化劑表現(xiàn)出了一些不同的性質(zhì)。

經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)證明，在不同方法處理的活性炭上，采用傳統(tǒng)浸漬方法制備了負(fù)載Pt催化劑，并考查了其在甲基環(huán)己烷脫氫反應(yīng)中的催化性能。對(duì)炭載體的氮吸附和程序升溫脫附的表征結(jié)果表明，活性炭經(jīng)過(guò)硝酸氧化處理和氫氣高溫處理后，活性炭的孔結(jié)構(gòu)基本不變，但表面含氧官能團(tuán)的數(shù)量和種類發(fā)生了變化，這些不同的表面基團(tuán)直接影響了Pt粒子在載體上的分散度，進(jìn)而使催化劑在反應(yīng)中表現(xiàn)出不同的活性。

②在甲醇燃料電池中的應(yīng)用

直接甲醇燃料電池是以離子交換膜為電解質(zhì)，以甲醇為陽(yáng)極燃料，以空氣為氧化劑的燃料電池。與氣體燃料相比，甲醇易于儲(chǔ)備與運(yùn)輸，能量轉(zhuǎn)化效率高，反應(yīng)產(chǎn)物主要是水和少量的二氧化碳，是環(huán)境友好的綠色能源。甲醇燃料電池具有體積小、重量輕、效率高等突出優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是具有潛力的可移動(dòng)電源之一，在交通、通信、航天等方面具有廣闊的應(yīng)用前景和巨大的潛在市場(chǎng)。Pt/C催化劑是目前甲醇燃料電池使用較多的陰極電催化劑，無(wú)論是在酸性介質(zhì)還是堿性介質(zhì)中，對(duì)氧化還原反應(yīng)都表現(xiàn)出較高的催化活性。

20世紀(jì)60年代初期，主要使用鉑黑作為燃料電池陰極電催化劑，但是其易燒結(jié)、利用率低、用量大。為了降低成本，通過(guò)將Pt負(fù)載到高比表面積的活性炭上，降低了Pt的粒徑，提高了Pt的有效比表面積，大大提高了Pt的利用率，降低了Pt的載量。其中公認(rèn)較好的活性炭載體為美國(guó)Cabot公司的VulanXC-72活性炭，其比表面積約為250m²/g，而且含氧量低、電導(dǎo)率高、抗腐蝕能力強(qiáng)，并且能夠有效地通過(guò)靜電作用吸附Pt顆粒。

盡管Pt對(duì)于氧化還原反應(yīng)有較高的催化活性和穩(wěn)定性，但是其價(jià)格昂貴，資源有限，要實(shí)現(xiàn)燃料電池的商業(yè)化，還需要進(jìn)一步降低鉑的載量，其中Pt基合金催化劑較單體Pt表現(xiàn)出更高的活性。在過(guò)去的二十年中，各種Pt基合金已經(jīng)被用作氧化還原反應(yīng)的電催化劑。