科研進展
青海鹽湖所在新型功能納米材料領域取得新進展?
甲醇、乙醇等儲能小分子作為燃料的直接醇類燃料電池，具有能量密度高、工作溫度低、環(huán)境友好、燃料儲存和填充方便等優(yōu)點。電催化劑作為電催化反應的核心，對提高燃料電池的效率起著重要作用。然而，目前開發(fā)的催化劑大多動力學遲緩，并涉及多電子轉移過程的陽極醇氧化反應。以Pt和Pd為代表的鉑族金屬表現(xiàn)出良好的催化效果，但在提高其固有活性和穩(wěn)定性的同時還需要進一步降低成本。多孔納米結構可進一步增加比表面積和孔體積，從而最大限度地提高反應物分子的有效傳質能力和納米級電催化劑內的電子遷移率。因此，調控超薄鉑基或鈀基合金的孔隙，有望成為最大化本征催化活性和穩(wěn)定性的新途徑。
本研究創(chuàng)制了一系列具有可調成分的多孔PdPtNi納米片（圖1），在堿性電解質中實現(xiàn)了對甲醇和乙醇氧化反應的高效電催化。得益于超薄結構、豐富的臺階原子和優(yōu)化的電子結構，優(yōu)化后的Pd45Pt42Ni13／C的MOR質量活性和比活性分別達16.2 A mg PGM－1和12.7 mA cm－2，遠高于商業(yè)Pt／C和其他PdPt基催化劑?。▓D2）。研究還證實了多孔PdPtNi納米片可作為高效的陽極醇氧化反應電催化劑，表明其在多電子轉移陽極醇氧化反應電催化中的多功能性。通過最大限度地增加電催化活性位點的數(shù)量和提高單個位點的內在催化活性，通過在超薄Pt或Pd基納米結構中引入孔隙，實現(xiàn)了陽極醇氧化反應電催化性能的顯著提升，為直接醇類燃料電池提供了一類高性能的陽極催化劑。
研究結果以“Ultrathin porous PdPtNi nanosheets as efficient electrocatalysts for alcohol oxidation reactions”為題發(fā)表在Chemical Engineering Journal期刊（中國科學院一區(qū)TOP）。中國科學院青海鹽湖研究所為第一完成單位，裴陵君為第一作者，劉虎研究員為主要通訊作者。該研究得到國家自然科學基金面上項目（52271189）資助。
文章鏈接：https：／／www．sciencedirect．com／science／article／pii／S1385894724005989
多孔PdPtNi納米片的制備及形貌表征
多孔PdPtNi納米片和商業(yè)Pt／C在含0.5 M乙醇的0.1 M KOH電解質中的EOR電催化性能
