以炭黑为载体、乙二醇为溶剂,利用高压微波加热法分别制备了铁系元素(即Fe、Co、Ni三种元素)掺杂的Pt基二元催化剂.采用TEM、XRD、EDX、XPS等手段分析了催化剂的微观结构.活性金属粒子在炭黑载体表面分布均匀;Fe、Co、Ni掺杂后,催化剂中活性金属粒子的粒径分布变窄,平均粒径明显减小(由4.57nm分别降低至2.17、2.41、2.55nm);催化剂中Pt存在Pt(0)、Pt(Ⅱ)、Pt(Ⅳ)三种价态.将催化剂分散于聚四氟乙烯乳液中,采用自然浸渍法负载于泡沫镍,制得Pt基疏水催化剂,考查了其对氢-水液相交换反应的催化活性.与单一Pt基疏水催化剂相比,过渡金属掺杂后的二元疏水催化剂对氢-水液相交换反应的催化活性明显提高.其催化活性由高到低依次为:PtFe/C/FN＞PtCo/C/FN＞PtNi/C/FN＞Pt/C/FN.催化活性的提高可能主要来源于催化剂活性金属粒径的减小.此外,H2O分子在Fe系元素表面的解离行为也有一定的贡献.
铁系元素 Pt基二元疏水催化剂 氢-水液相催化交换 催化活性