Recientemente, Hefei Instituto de tecnología de micro-nano sustancias y dispositivos de Investigación, Instituto de Física del Estado Sólido, Academia China de grupo de investigación de Ciencias en Lee preparación más controlable de oro porosa - logrado nuevos avances en la investigación de la catálisis Platino (AuAgPt) de aleación y metanol aspectos de los nanomateriales - plata Los resultados de investigación relevantes se publican en Journal of Materials Chemistry A (J. Mater. Chem. A, DOI: 10.1039 / c8ta04087g).
En los últimos años, con el rápido desarrollo económico, la demanda china de energía está creciendo. Los combustibles fósiles como la energía principal actualmente consumida en el mundo, que nos ha traído comodidad, pero también causó una grave contaminación para el medio ambiente mundial. Por lo tanto, el desarrollo puede sustituir la energía fósil energía limpia se está convirtiendo cada vez más importante. la pila de combustible es un combustible y oxidante puede químicamente directamente convertida en energía eléctrica, que es la segunda agua, el fuego, la generación de energía nuclear 'de la cuarta tipos de generación de energía ', a causa de ahorro de energía, alta eficiencia, las ventajas de acercarse a las emisiones cero; se ha convertido en una forma importante para resolver la energía y el medio ambiente en el que las células de combustible de metanol debido a su alta eficiencia, características amigables con el ambiente, se utilizan ampliamente. el dispositivo portátil en comparación con una energía de hidrógeno, el metanol es un combustible líquido más barato, fácil almacenamiento, fácil de transportar, y tiene una densidad de energía teórica más alta de células de combustible de metanol tiene una muy buena aplicaciones potenciales en el campo de la nueva energía.
En la actualidad, principalmente de metanol de combustible de catalizador célula de platino nano-materiales, platino nano-materiales convencionales en el proceso de preparación, se producen envenenamiento, precipitación y otros efectos secundarios, de manera que el área efectiva de la actividad y la actividad masa de platino nano-catalizador se reduce gradualmente, un grave impacto metanol vida de la célula de combustible. Además, la baja capacidad de almacenamiento requerida para la preparación de platino metálico de platino nano-materiales, caro, de alto costo, la batería no es propicio para aplicaciones comerciales a gran escala. a fin de aumentar la actividad catalítica del catalizador y la estabilidad de células de combustible de metanol propiedades, que ha sido preparado por un método de multi-platino y nano-catalizadores a base de platino que tienen estructuras diferentes, por ejemplo: nanopartículas de platino que tenga una alta planos índice del hueco de aleación de platino-paladio, aleación de níquel platino, aleación de platino plata, pero estos materiales La mayoría de los métodos de preparación son complicados, el ciclo de reacción es largo y la actividad catalítica y los problemas de estabilidad no están bien resueltos.
Li el método TF usando inducida por láser preparó con éxito nanomaterial poroso AuAgPt catalizador aleación ternaria tridimensional. Ellos primero nanocubos Au @ Ag obtienen por reacción con cloroplatinato de potasio nanocubos Au @ AgPt (Au @ AgPt CN), 670 a 700 voltios y a continuación, utilizando un láser para Au @ AgPt nanocubos la irradiación con láser, de modo que nanocubos Au @ AgPt rápidamente se fundieron en una aleación sólida AuAgPt nanoesferas (sólido AuAgPt NSS), después el sólido se elimina por ataque químico AuAgPt aleación plata nanoesferas porción preparar nanoesferas porosas tridimensionales monodispersas AuAgPt aleaciones ternarias (esponjoso AuAgPt NSS) (Fig. 1, la Fig. 2). una aleación tal ternario AuAgPt nanoesferas estabilidad no sólo mucho más alto que el platino tradicional nanomateriales, y que tienen una gran superficie específica y una alta densidad de sitios activos, fácilmente adsorbidos reactivos, pueden mejorar de manera efectiva la actividad catalítica, su metanol actividad de masas es (1.62 un mgPt-1) son nanoesferas de aleación AuAgPt sólidos ( 0.35 a (Pt negro) (0.32 un mgPt-1) es 4,6 y 5,1 veces. estos excelentes propiedades del propio material debido a la superficie de estructura porosa del material y los altos facetas índice mgPt-1) y un negro de platino comercial, el cristal Cuadrícula La existencia de distorsión y límites gemelos. Los resultados de este estudio han resuelto los problemas de baja actividad catalítica, estabilidad deficiente y vida de batería corta de las pilas de combustible.
La investigación anterior fue apoyada por el Proyecto del equipo de la Cruz de la Academia China de Ciencias y el Proyecto de la Fundación Nacional de Ciencias Naturales.
Fig 1. (a) - (b) son aleaciones ternarias campo AuAgPt nanoesferas microscopía electrónica de barrido de emisión y microscopía electrónica de transmisión en la figura .; (C) AuAgPt ternario aleaciones de nanoesferas de alto ángulo anular de campo oscuro - La imagen de distribución de los elementos de proyección y Figura (d) Distribución del elemento de barrido de línea (e) Patrón de difracción de rayos X de nanoesferas de aleación ternarias de AuAgPt.
Figura 2. AuAgPt aleaciones ternarias nanoesferas vista HRTEM (a) presente en los límites de partículas y facetas de alto índice gemelas; vista parcialmente ampliada (b) distorsión de celosía.
Figura 3. AuAgPt nanoesferas aleaciones ternarias, el sólido de aleación de nanoesferas AuAgPt negro y el platino catalítico metanol rendimiento de la prueba eléctrica (a) un voltamograma cíclico de solución de ensayo nitrógeno saturado 0,1 M HClO4 obtiene ;. (B) en 0,1 M HClO4 + 0,2 M metanol solución obtenida curva de ensayo de oxidación de metanol; (c) diferentes catalizadores en la actividad de oxidación de metanol contraste histograma; prueba de comparación (d) estabilidad de la fig.
