在空气中焙烧效果较好。溶胶凝胶法是制备纳米级催化剂颗粒的有效方法。GotzM在有机溶剂中利用NC8H174BEt3H与金属盐溶液反应生成金属溶胶其中NC8H174保持溶胶稳定BEt3H是还原剂。在溶胶中加入炭黑随后过滤、洗涤、N2干燥得到平均粒径117
m的碳载催化剂。这种方法也可以制备PtMc、PtRuMCM为金属元素。Catheri
eA1Morris报道一种CSio2复合溶胶的制备方法它
f是在硅溶胶形成之前加入金属盐和炭黑炭黑和金属均匀分布在SiO2的三维网络的微孔中随后的洗涤、还原等步骤均不会导致炭黑和金属的脱落保持了炭黑的良好接触和导电性。
3直接甲醇燃料电池质子交换膜
DMFC主要由三个部分组成阳极、质子交换膜和阴极图1。电极是燃料燃料和氧化剂主要是氧气进行电化学反应的场所膜起到传导质子、阻止电子传导和防止阴、阳极区反应物混合的作用。在水存在的情况下甲醇在阳极催化剂的作用下氧化成二氧化碳同时释放出电子和质子二者经外电路及膜分别传导至阴极。阴极氧气发生电化学还原消耗从外电路传递过来的电子并与质子结合生成水。电子从阳极经过负载到阴极的传递实现化学能到电能的转化。
DMFC的核心部分为位于电池中心的质子交换膜PEM膜两侧为微孔性催化电极。该质子交换膜不仅是隔膜材料而且也是电极活性物质电催化剂的基底同时它还应该是一种选择透过性膜。在DMFC中甲醇会通过质子交换膜从阳极渗透到阴极会毒化阴极催化剂而且由于甲醇在阴极的氧化会形成氧化电势降低电池效率和电池的电势。这对电池是不利的可以采取使用低浓
f度甲醇的办法来降低甲醇的渗透率或者在较低的温度下操作电池但不能从根本上解决问题。如果解决了甲醇渗透的问题那么就能使用较高的甲醇浓度从而获得更高的有效电压。要从根本上解决甲醇渗透只能通过对现有质子交换膜的改性或者研究开发出新型的具有阻甲醇性质的质子交换膜。3．1基于Nafio
膜的阻甲醇研究
行改性或者研究新型的具有阻甲醇性质的质子交换膜便显得尤为重要。目前普遍使用
的甲醇电池质子交换膜为杜邦公司开发出的Nafio全氟聚合物膜。Nafio
系列膜具有良好的质子传导率和较好的化学耐久性2。膜的结构中含有碳氟主链形成的一定晶相的疏水区、氟化醚支链区以及磺酸离子簇区这些区域通过水分子相互连接成输送质子及一些小分子的通道。由于这些通道的孔径较大4
m左右在水分子通过的同时甲醇等小分子也容易通过形成甲醇的渗透电池的效率也随之降低r