Cerium Oxide Hollow Sphere: Controllable Synthesis and Its Effect on Electrocatalytic Performance of Pt-based Catalysts

安胜利 2,3 , 张捷宇 1 , 周国治 1 (1.上海大学 材料科学与工程学院, 上海 200072; 2. 内蒙古科技大学 材料与冶金学院, 包头 014010; 3. 内蒙古 自治区先进陶瓷材料与器件重点实验室, 包头 014010) 摘 要: 采用水热合成法, 以碳球为模板, 改变焙烧升温速率, 控制影响铈物种的扩散、渗透及碳球结构的收缩率, 制备了单、双壳层 CeO 2 空心球。通过微波辅助乙二醇还原氯铂酸法制备了 Pt-CeO 2 /RGO 催化剂, 研究了 CeO 2 空 心球的添加对 Pt 基催化剂电催化性能的影响。利用 X 射线衍射仪(XRD)、比表面积及孔径分析仪(BET)、扫描电 镜(SEM)和电子能谱(EDAX)、透射电镜(TEM)、X 射线光电子能谱(XPS)对 CeO 2 及催化剂的微观结构进行了表征, 利用电化学工作站对催化剂进行电化学性能测试。结果表明: 单、双壳层 CeO 2 空心球的比表面积为 124.44 m 2 /g、 140.95 m 2 /g, 孔容为 0.014427 cm 3 /(g•nm)、0.018605cm 3 /(g•nm), 孔径分布在 2~4 nm 范围内。催化剂中的 CeO 2 保 持原有的球状形貌, Pt 纳米粒子主要分布在 CeO 2 附近; 当 RGO∶CeO 2 =1∶2 时, 添加了双壳层 CeO 2 空心球的