2024年09月20日 星期五
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阿贡科学家最大化铂催化剂利用率

2019/10/15 12:38:371455

据外国媒体报道:阿贡的化学家们发现了一种新的催化剂,可以最大限度地提高铂的利用率。

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美国能源部(DOE)阿贡国家实验室的新研究发表在科学杂志上,科学家们发现了一种新的催化剂,它通过最大限度地提高铂金的有效性,仅需要当前技术的四分之一铂金

阿贡科学家发现了大幅提高铂金利用率的新方法。首先,他们调整了铂的形状,以最大限度地提高催化剂的可用性和反应性。在这种配置中,几层纯铂原子覆盖钴 - 铂合金纳米颗粒核心以形成核 - 壳结构。这样可以制造更多的催化活性颗粒,扩散到催化剂表面,但这只是第一步。

当燃料电池需要提高电流时,核壳纳米颗粒本身仍然无法处理大量氧气。为了提高催化剂的效率,Liu和他的同事依靠他们从过去的研究中熟知的另一种方法,生产出具有催化活性的不含铂族金属的底物作为钴 - 铂合金纳米粒子的载体。

使用金属 - 有机骨架作为前体,Liu和他的同事们能够制备钴 - - 碳复合衬底,其中催化活性中心均匀分布在铂 - 钴颗粒附近。这些活性中心能够自身破坏氧键并与铂协同作用。

事实证明,与单独的任一组分相比,新的组合催化剂不仅提高了活性,而且提高了耐久性。他们还创造了一种专利工艺,首先加热含钴金属 - 有机骨架。随着温度升高,一些钴原子与有机物相互作用以形成不含PGM的基底,而其它钴原子在整个基底中被还原成分散良好的小金属簇。在加入铂然后退火后,形成铂 - 钴核 - 壳颗粒并被不含PGM的活性位点包围。