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有序多孔高效铂(Pt)基燃料电池催化剂获进展

 

 来源:重点实验室   发布时间:2022年5月13日

 

       近日,我室制氢与利用研究团队研制得到高度有序的三维蜂窝状Pt基介孔纳米材料(Pt/N-OHC),该材料有利于活性位点的充分利用和多相反应物质的传输,可当作理想电极催化剂使用。研究工作在中科院沈阳金属研究所科研人员参与中进行,并得到中科院STS重点项目和广州市科技计划项目的支持,相关成果发表在 Journal of Materials Chemistry A上。

       研究人员基于分子自组装方法,采用碳化、表面改性和还原等后处理工艺,将吡啶N结构的嵌段共聚物(BCP)、原位络合Pt前驱体,与碳源模板剂自组装形成高度有序的三维蜂窝状Pt基介孔纳米材料(Pt/N-OHC)。

       研究表明,该材料是可控高维度介孔材料,兼具小尺寸效应、表面效应等纳米尺度的特有性质和长程有序宏观性质。蜂窝结构的催化剂层厚度较小,Pt活性位点层次分布于孔道表面和垂直孔的边界。研究发现,Pt活性组分从单原子到超细纳米颗粒(粒径低至2.5 nm)的控制和蜂窝结构的厚度控制(20 nm-60 nm),可以更好地调控ORR电催化活性。

3D有序蜂窝状多孔结构负载Pt活性组分及其ORR电催化性能研究