在能源可持續(xù)發(fā)展與全球氣候變化的時代背景下，電催化可再生能源轉換技術是實現(xiàn)“雙碳”目標的重要方式，展現(xiàn)著巨大的應用潛力,，已經在燃料電池、電解水,、二氧化碳還原等技術中取得重要研究成果,。

電催化是通過調控電極-電解質界面電荷轉移過程來加速反應動力學的關鍵催化技術，其效能本質上取決于催化劑的本征特性與結構穩(wěn)定性,。

在新型電催化劑研發(fā)體系中,，不僅需要基于電子結構調控和活性位點暴露的理論設計，同時必須嚴格規(guī)范實驗測試流程：一方面要建立標準化的催化劑預處理流程（包括表面清潔、晶面取向調控等）,，另一方面需采用高精度表征手段確保獲得準確可靠的圖譜數(shù)據(jù)為反應機理的深入解析和科研成果的學術呈現(xiàn)提供有力支撐,。

漿料配方典型的催化劑漿料由碳負載Pt催化劑顆粒、全氟磺酸樹脂離子聚合物（Nafion）以及含有乙醇等低級醇的醇水混合溶劑組成,。

膜電極漿料通常會使用催化劑粉末（如商業(yè)PtCo/C 30wt%）,、粘結劑（如5.0wt%nafion）、溶劑（如異丙醇,、一定比例的去離子水與異丙醇混合溶液）,，靜置15分鐘后，使用漿料均質設備（如超聲機清洗機）進行混合分散,。

Nafion的加入量問題是目前學界比較關注的研究點,，多位學者LSV數(shù)據(jù)表明當Nafion含量超過最佳標準時，Nafion會阻塞電化學反應電位,，降低催化劑活性面積,。

漿料分散

漿料配方的分散方式、分散程度對單電池的性能有重要影響,。理想的催化劑分散狀態(tài)是粒徑小且分布窄的團聚體,，這樣可以盡可能使催化劑接觸反應，提升利用效率,。

在實驗前,，我們應當如何對催化劑漿料正確地分散呢？

在現(xiàn)實中,，漿料分散需要根據(jù)物料的多少選擇合適的分散設備,，一般在實驗室電催化研究使用超聲分散和高速剪切分散較多。

超聲分散的優(yōu)點在于可以顯著增大催化劑和離子樹脂的分散均一性,，增加催化劑的電化學比表面積和電化學活性,。高速剪切分散則可以緩解鉑-碳顆粒的沉降，顯著改善鉑-碳顆粒在流場中的分散特性,。

這里推薦使用DC ID-4000納米漿料分散儀進行分散處理,。具備超聲波+高速剪切分散，轉速0-8000 rpm,，特別針對難以混勻的漿料可以有效處理,，非常好用。

漿料噴涂

噴涂法是一般實驗室規(guī)模制備膜電極的常用方法,，具有操作簡單,、易于控制等特點。在實驗中,，噴涂法可以實現(xiàn)鉑載量的精確控制,，降低損耗,。

經過噴涂后，催化劑與電極表面形成了很好的貼合,，減少催化劑發(fā)生脫落等問題,，并且可以在整個電極表面均勻地分布。

相較于轉印法,、電沉積法存在的分布不均問題,，噴涂法表現(xiàn)出來的測試數(shù)據(jù)效果優(yōu)異。當前,，催化層CL研究朝著梯度化結構,、有序化分布發(fā)展，噴涂法制備優(yōu)勢更為明顯,，助力高性能膜電極技術探索,。

一開始噴涂的量不用太大，遵循“少量多次”的原則,。噴槍頭切忌不要過于靠近基底,。每一次噴涂看到有一層水膜后暫停，當水膜蒸發(fā)后,，再進行下一次噴涂即可。

這里推薦使用DC IS-200納米漿料氣動噴涂儀,，具有納米級霧化,、可編程控制、涂覆更均勻的優(yōu)點,，通過固定在移動平臺上的高精度氣動噴槍,，將催化劑漿料按照程序設定自動化地均勻噴涂到離子交換膜或GDL表面。適用于GDE涂覆技術,、CCM涂覆技術,、熱轉印涂覆技術等。