Abstract
本研究以膠體法(colloidal)製備直接甲醇燃料電池用之Pt-Ru/C觸媒，嘗試改變觸媒的比例及製程條件(如濃度、溫度的改變)和還原條件，探討在這些製程變數下所得到的觸媒，對於不同甲醇濃度反應的活性，並與E-TEK Pt-Ru/C觸媒及JM Pt/C觸媒做比較。利用穿透式電子顯微鏡(TEM)、X光粉末繞射(XRPD)及氮氣物理吸附(BET)來求得觸媒粒徑、分散度、金屬表面積及金屬顆粒之間的距離，探討這些因素對於電催化活性影響，並用循環伏安法 (Cyclic Voltammetry，CV)來得知甲醇氧化的活性及CO毒化的程度。由實驗結果得知，還原較完全的觸媒(含氧官能基處理的那一組除外)其顆粒大小約2~3nm，且分散度良好，從TEM及XRD所判定的粒徑都差不多。自製觸媒(Pt/Ru的原子百分比=1:2)在甲醇濃度為1M、2M、3M時的電流-電壓曲線為所有觸媒裡最好，自製觸媒(Pt/Ru的原子百分比=1:1)的性能優於E-TEK Pt-Ru/C觸媒，自製觸媒(Pt/Ru的原子百分比=1:2及 2:1)的性能優於JM Pt/C(20%)。還原較不完全的觸媒雖然電催化活性較差，但從圖中顯示含有氧化物的Pt會促進的CO的氧化，進而降低毒化的問題。純Pt所求得的金屬表面積比PtRu小，且當Ru的含量漸增(小於66.67%)時則金屬表面積會隨之增加，當Ru的含量66.67%時會有最大的金屬表面積且電催化活性最高，其金屬顆粒之間的距離最小。當觸媒的粒徑愈小時，金屬顆粒之間的距離愈靠近，則觸媒會有較高的電催化活性。