최근 허페이 (合肥) 물질 마이크로 - 나노 기술 연구소 및 장치 연구 위원, 고체 물리학 연구소, 리에서 과학 연구 그룹의 중국 과학원 다공성 금을 더 제어 준비 - 촉매 연구 플래티넘 (AuAgPt)의 새로운 진전 나노 물질의 합금 및 메탄올 측면을 만든 - 실버 관련 연구 결과는 Journal of Materials Chemistry A (J. Mater. Chem. A, DOI : 10.1039 / c8ta04087g)에 발표되었다.
최근 몇 년 동안, 급속한 경제 발전과 함께, 에너지에 대한 중국의 수요가 증가하고있다. 화석 연료를 현재 전 세계적으로 소비되는 주요 에너지로하는 것은, 그것이 우리에게 편의를 가져뿐만 아니라 지구 환경에 심각한 오염을 야기하고있다. 따라서, 개발 청정 에너지는 점차 중요 해지고 화석 에너지를 대체 할 수있다. 연료 전지는 연료 인 화학적 산화제가 직접 제의 두 번째 물, 불, 원자력 발전을 '는 전기 에너지로 변환 할 에너지 절약, 고효율화, 제로에 가까운 장점을 지니고있어 에너지 및 환경 문제를 해결하는 중요한 방법으로 자리 잡고 있으며 그 중 메탄올 연료 전지는 고효율 및 친환경 성으로 널리 사용되고 있습니다. 수소 에너지와 비교하여 상기 휴대용 장치는 메탄올을 액체 연료 싸고 쉽게 저장, 운송하기 쉽고, 신 에너지 분야에서 매우 우수한 응용 가능성을 가지고 메탄올 연료 전지의 높은 이론 에너지 밀도를 갖는다.
현재, 주로 메탄올 연료 전지 촉매의 백금 나노 재료 제조 공정에서 종래의 백금 나노 물질은 독성, 침전 및 기타 부작용 등 활성 및 백금 나노 촉매의 질량 활성의 유효 면적이 감소 서서히 것이 심각한 영향을 생산할 예정 메탄올 연료 전지의 수명이있다. 또한, 금속 백금 백금 나노 재료, 고가의 비용의 제조에 필요한 낮은 저장 용량, 배터리 대규모 상업적 응용에 도움이 아니다. 촉매의 촉매 활성과 메탄올 연료 전지의 안정성을 높이기 위해서 속성은, 그것이 예를 들면, 멀티 - 백금과 다른 구조를 갖는 백금 계 나노 촉매의 방법에 의해 제조되었다 : 백금 중공 백금 - 팔라듐 합금, 백금, 니켈 합금,은, 백금 합금의 굴절면을 갖는 나노 입자하지만 이들 재료 제조 공정의 대부분은, 긴 반응 시간을 복잡하게하지만, 또한 촉매 활성과 안정성을 해결할 수 없다.
리 유도 TF 방법을 사용하여 레이저 성공적 삼차원 다공성 나노 AuAgPt 원 합금 촉매를 준비 하였다. 그들은 제 금 @의 Ag 나노 큐브 칼륨 백금산의 Au @ AgPt의 나노 큐브 (호주 @ AgPt 나노)과의 반응에 의해 얻어진, 금 @ AgPt의 나노 큐브가 빨리 경화 합금 AuAgPt 나노 (고체 AuAgPt NSS)시킨 다음 화학적 식각 합금 AuAgPt 의해 제거에 용해되도록 700 개 볼트 후 금 @ AgPt에 레이저를 사용하는 것 (670)은 레이저 조사를 나노 큐브 실버 부분의 단 분산 삼차원 다공성 나노는 삼원 합금 (스폰지 AuAgPt NSS)를 AuAgPt 제조 나노 (도. 1.도 2). 이러한 삼원 합금 AuAgPt 전통적인 백금보다 단지 더 높은 안정성을 나노 나노 물질과 쉽게 큰 비 표면적 및 활성 부위의 밀도가 높은 흡착 반응을 효과적으로 촉매 활성을 향상시킬 수 있고, 그것의 질량 활성 메탄올이다 (1.62 A-1 mgPt) 고체 AuAgPt 합금 나노있다 ( 0.35 mgPt-1) 및 상용 백금 블랙 (백금 블랙) (0.32 mgPt-1) 4.6 및 5.1 배이다. 의한 물질의 다공성 구조의 표면 및 굴절면에 소재 자체의 이러한 우수한 특성, 결정 그리드 왜곡과 트윈 경계가있다. 연료 전지는 높은 촉매 활성, 가난한 안정성 문제와 짧은 배터리 수명이없는 경우이 연구는 어느 정도 해결된다.
위의 연구는 중국 과학 아카데미 크로스 팀 프로젝트와 국립 자연 과학 재단 프로젝트의 지원을 받았다.
도 1은 (a) - (b) 원 합금은 AuAgPt 필드도 방출 주사 전자 현미경 및 투과 전자 현미경 나노; (C) AuAgPt 원계 합금 나노 고각 환상 암시 야 - 투영 요소 분포 화상과 그림 (d) 라인 스윕 원소 분포, (e) AuAgPt 3 원 합금 나노 구체의 X- 선 회절 패턴.
부분 확대도 (b) 격자 왜곡도 AuAgPt 2 원 합금 (a)는 입자 경계들과 트윈 고굴절 측면에서 본 HRTEM보기 나노.
도 3은 AuAgPt 삼원 합금 나노, 합금 고체 AuAgPt 나노 블랙과 백금 촉매 성능 메탄올 전기 시험 (a) 0.1 M HClO4 포화 질소 시험 용액의 순환 전압 전류 곡선을 얻을 ;. (B)에 0.1 M HClO4 + 0.2 M 메탄올 용액을 수득 메탄올 산화 시험 곡선 (c) 메탄올 산화 활성 대비 히스토그램 다른 촉매 도면의 (d) 안정성 시험의 비교.
