N掺杂石墨烯负载Pt-Sn催化剂的制备及电催化性能研究

氮掺杂石墨烯负载Pt在直接乙醇燃料电池（DEFCs）中表现出较好的性能。Pt的高成本极大地限制了DEFCs的商业化应用。因此，采用一系列不同浓度水合肼还原氧化石墨烯的简单方法，合成了氮掺杂石墨烯负载Pt-Sn （Pt-Sn/G-N）。研究了Pt-Sn/G-N催化剂纳米粒子的均匀分散对乙醇氧化的电催化活性影响。通过控制不同的氮含量，进一步研究了Pt和Sn金属颗粒最适宜协同效应的比例。结果表明：当氧化石墨烯与水合肼的质量比为1∶7时，催化剂的Pt和Sn负载均最大，Pt与Sn的比值为1.41，Pt/Sn合金的平均粒径最小（1.8 nm）。此外，与其他催化剂相比，Pt-Sn/G-N （1∶7）具有最高的电催化活性，稳定性好，抗CO中毒能力强。即Pt-Sn/G-N （1∶7）的Pt与Sn实现了催化协同作用，为Pt-Sn催化剂在直接乙醇燃料电池（DEFCs）中的应用提供了更多的途径。