به تازگی، گل سرسبد مجله Cell، ناشران آنلاین منتشر شیمی پیشرفتهای اخیر در گروه تحقیقاتی از موسسه رابط Guoshao ژوئن FePt-Fe3C را در عملکرد بالا کم پلاتین کاتالیزور پیل سوختی.
برنامه های کاربردی تجاری پروتونه سلول سوختی غشای تبادل توسط سینتیک آهسته از کاهش اکسیژن محدود میشود. در حال حاضر، موثرترین استراتژی برای بهبود فعالیت کاتالیزور کاهش اکسیژن توسط M فلزات واسطه (M = آهن، کبالت، نیکل، مس، و غیره) و یک فلز نجیب پلاتین آلیاژی تنظیم برای بهینه سازی انرژی اتصال بین کاتالیزور و گونه های اکسیژن حاوی، در نتیجه افزایش فعالیت کاتالیزوری کاهش اکسیژن. مطالعات اخیر نشان می دهد که، با توجه به سطح کاتالیزگر، کاتالیزور ممکن است یک رابط به راه موثر دیگر به منظور افزایش فعالیت کاتالیزوری از کاهش اکسیژن ارائه با این حال چگونه به طراحی یک رابط داشتن یک مکانیسم جدید از رابط کاتالیزور افزایش یافته موثر است هنوز هم یک چالش بزرگ به دلیل هدایت الکتریکی و حرارتی بالا، مقاومت مکانیکی عالی، سختی، ثبات شیمیایی و مقاومت در برابر خوردگی، در سال های اخیر، فلزات واسطه کاربید توجه قابل توجهی به خود جلب می کند. ایجاد کاتالیزور رابط جدید هنوز هم یک چالش بزرگ با ترکیب کاربید PtM و فلزات انتقالی است.
برای حل این مشکلات، موسسه دانشگاه Guoshao ژوئن پکن فناوری تیم طراحی و توسعه نوع جدیدی-دمبل شکل PTFE آهن 2نانوذرات سی. این نانوذرات PtFe-Fe2C به شکل هیدروژنی به شکل PbFe-Fe 3O4نانو ذرات به دست آمده (نمودار a1). آزمون الکتروشیمیایی نشان داد که فعالیت خاص و فعالیت توده از کاهش اکسیژن کاتالیست در محیط های اسیدی، به ترتیب رسیده 3.53 میلی آمپر سانتی متر -2و 1.50 میلی گرم -1، از تجاری پلاتین / C و 7.1 برابر بیشتر از 11.8، و داشتن ثبات الکتروشیمیایی بسیار عالی، با تضعیف کمی محاسبه از تیم معرض 5000 چرخه های فعالیت کاتالیزور بیشتر نشان داد که این ساختار منحصر به فرد داشتن یک رمان مکانیسم انتقال الکترون رابط در دسترس، بیشتر منجر به بهبود واکنش الکترود فعالیت الکتروکاتالیستی (شکل B1). این رابط در دسترس مکانیزم انتقال الکترون را می توان به دیگر سیستم های الکترود، مانند گاز هیدروژن برق گسترش واکنش و کاهش الکترود از پراکسید هیدروژن. کاتالیزور گاز هیدروژن در یک محیط اسیدی از فعالیت خاص از 28.2 میلی آمپر سانتی متر می رسد -2، از تجاری پلاتین 2.9 برابر بیشتر / C بودند. کاتالیزور بر اساس حد تشخیص پراکسید هیدروژن از حسگرهای الکتروشیمیایی 2nM است. تئوری کار آموزنده است به منظور توسعه کاتالیست پیل سوختی الکترو کاتالیزوری جدید و بسیار کارآمد، بلکه برای آینده طراحی عملکرد بالا و کم هزینه تولید برق ساختار کاتالیزور یک ایده جدید را فراهم می کند.
شکل 1 a) نمودار مختصات سنتز b) PtFe-
آهن 3O4نانوذرات؛ ج) PtFe-Fe
2نانوذرات C؛ d) محاسبه DFT
کار انجام شده توسط این تیم در موسسه دانشگاه پکن از فناوری Guoshao ژوئن. نویسنده مسئول، فوق دکترا و دکترای Guoshao ژوئن لای جیان پینگ برای پایان نامه هنگ کنگ دانشگاه پلی تکنیک هوانگ BOLONG نویسندگان شرکت برای اولین بار است. این پروژه توسط بنیاد ملی علوم طبیعی چین، وزارت علوم و تحقیق و توسعه حمایت از برنامه های در طرح افراد تمرکز و دیگر پشتیبانی پروژه.
