Недавно ведущий журнал Cell Publishing Chem Online опубликовал последние результаты исследований высокоэффективного электрокатализатора с платиновым топливным элементом FePt-Fe3C.
Коммерческое применение протонных обменных мембранных топливных элементов ограничено кинетикой медленного кислородного восстановления катода. В настоящее время наиболее эффективной стратегией улучшения каталитической активности восстановления кислорода являются переходные металлы M (M = Fe, Co, Ni, Cu и т. Д.) С драгоценными металлами. Pt, чтобы оптимизировать энергию связывания между катализатором и кислородсодержащими видами, тем самым повышая каталитическую активность снижения кислорода. Недавние исследования показали, что межфазные катализаторы могут служить другим эффективным способом повышения каталитической активности восстановления кислорода по сравнению с поверхностными катализаторами. Однако, как разработать высокопроизводительный интерфейсный интерфейс с новым механизмом улучшения интерфейса, по-прежнему представляет собой огромную проблему. Благодаря высокой электрической и теплопроводности, отличной механической прочности, твердости, химической стабильности и коррозионной стойкости, переходных металлов в последние годы Значительное внимание уделяется карбиду. Создание нового интерфейсного катализатора по-прежнему представляет собой огромную проблему, сочетая карбиды PtM и переходного металла.
Чтобы решить эти проблемы, Го Шаоцзюнь, команда Инженерного факультета Пекинского университета, разработала и разработала новый тип гантелевидного PtFe-Fe. 2C наночастицы. Эта наночастица PtFe-Fe2C в форме гантели представляет собой карбонизированную гайморовую форму PtFe-Fe 3O4Наночастицы были получены (рис.1а). Электрохимические испытания показали, что удельная активность и массовая активность катализатора для восстановления кислорода в кислой среде достигали 3,53 мА см, соответственно. -2И 1,50 мг -1, Чем коммерческие Pt / C и 7,1 раза выше, чем 11,8, и имеющий чрезвычайно превосходную электрохимическую стабильность, подвергнутого 5000 циклов активности катализатора с небольшим затуханием. Расчет команды также обнаружили, что эта уникальная структура, имеющая роман механизм перенос электронов доступного интерфейса, в большей степень способствует улучшению электрокаталитических реакций электрокаталитической активности (фиги. 1b). Этот интерфейс доступных механизмы транспорта электронов может быть распространен на другие электрокаталитические системы, такие как эволюция электрического водорода реакция и электрокаталитическое восстановление перекиси водорода. катализатор выделения водорода в кислой среде достигают специфическую активность 28,2 мЫ см -2, Чем коммерческие Pt / C в 2,9 раз выше, соответственно. Катализатор на основе предела обнаружения пероксида водорода электрохимических датчиков 2 нМа. Рабочая теория полезно разработать новый и высокоэффективный катализатор на топливные элементы электро-каталитический, но и для следующего Структурный дизайн поколения высокопроизводительных недорогих электрокатализаторов дает новые идеи.
Рисунок 1. а) Принципиальная схема синтеза; б) PtFe-
Fe 3O4Наночастицы; в) PtFe-Fe
2C наночастицы; d) расчет DFT
Работа, проделанная командой в Пекинском университете Технологический институт Guoshao июня. Соответствующий автор, докторантов и докторская Guoshao июня Lai Jianping тезиса Гонконгского политехнического университета Хуан Болонг является одним из первых авторов. Проект поддержан Национальным фондом естественных наук Китая, Министерства науки и R & D программы сосредоточены на плане людей И другая поддержка проекта.
