Recientemente, el diario insignia de Cell Publishing, Chem Online, publicó el último avance de la investigación sobre el electrocatalizador de células de combustible de bajo contenido de platino de la interfaz FePt-Fe3C de alto rendimiento.
Protonada pila de combustible de membrana de intercambio aplicaciones comerciales está limitado por la lenta cinética de reducción de oxígeno. Actualmente, la estrategia más eficaz para mejorar la actividad del catalizador de reducción de oxígeno por el metal de transición M (M = Fe, Co, Ni, Cu, etc.) y un metal noble Pt aleación regulada para optimizar la energía de enlace entre el catalizador y las especies que contienen oxígeno, mejorando de este modo la actividad catalítica de reducción de oxígeno. estudios recientes muestran que, con respecto a la superficie del catalizador, el catalizador puede proporcionar una interfaz a otra manera eficaz para mejorar la actividad catalítica de reducción de oxígeno Sin embargo, cómo diseñar una interfaz que tiene un nuevo mecanismo de interfaz de catalizador mejorado de manera eficiente sigue siendo un gran desafío debido a su alta conductividad eléctrica y térmica, excelente resistencia mecánica, dureza, estabilidad química y resistencia a la corrosión, en los últimos años, el metal de transición El carburo gana considerable atención. La creación de un nuevo catalizador de interfaz sigue siendo un gran desafío al combinar PtM y carburos de metal de transición.
Para resolver estos problemas, Guo Shaojun, un equipo de la Escuela de Ingeniería de la Universidad de Pekín, diseñó y desarrolló un nuevo tipo de PtFe-Fe con forma de pesa. 2Nanopartículas C. Esta nanopartícula PtFe-Fe2C con forma de mancuerna es PtFe-Fe carbonizada en forma de pesa 3O4Se obtuvieron nanopartículas (Fig. 1a). Las pruebas electroquímicas mostraron que la actividad específica y la actividad de masa del catalizador para la reducción de oxígeno en medios ácidos alcanzaban 3,53 mA cm, respectivamente. -2Y 1.50 A mg -1, Que comercial Pt / C y 7,1 veces mayor que 11,8, y que tiene extremadamente excelente estabilidad electroquímica, sometido a 5000 ciclos de la actividad del catalizador con poca atenuación. Cálculo del equipo encontró, además, que esta estructura única que tiene una novela mecanismo de transporte de electrones interfaz accesible, más propicio para mejorar la actividad electrocatalítica reacción electrocatalítica (Fig. 1b). esta interfaz mecanismos de transporte de electrones accesibles se puede extender a otros sistemas electrocatalíticos, como una evolución de hidrógeno eléctrica la reacción y la reducción electrocatalítica de peróxido de hidrógeno. el catalizador desprendimiento de hidrógeno en un medio ácido llega a la actividad específica de 28,2 mA cm -2, Que comercial Pt / C 2,9 veces más altas, respectivamente. El catalizador a base de límite de detección de peróxido de hidrógeno de sensores electroquímicos 2 nM. La teoría de trabajo es instructivo para desarrollar catalizador nuevo y altamente eficiente de células de combustible electro-catalítica, sino también para la siguiente diseño de alto rendimiento bajo costo estructura de catalizador de la generación de electricidad proporciona una idea nueva.
Figura 1. a) Diagrama esquemático de síntesis; b) PtFe-
Fe 3O4Nanopartículas; c) PtFe-Fe
2Nanopartícula C; d) cálculo DFT
El trabajo realizado por el equipo en el Instituto de Tecnología de Guoshao junio la Universidad de Pekín. Autor para la correspondencia, post-doctorado y doctorado Guoshao junio Lai Jianping para la tesis de Hong Kong Universidad Politécnica Huang Bolong es co-primeros autores. El proyecto es apoyado por la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China, Ministerio de Ciencia e I + D programas se centran en el plan de las personas Y otro soporte de proyecto.
