Ulster大学纳米技术学院开发出由还原石墨氧化物/铂为载体的电催化剂

2010-11-30 21:06 发布者: zfw 阅读 1.1k 评论 0

Ulster大学纳米技术学院的科学家与Peking大学和Oxford大学的合作者于2010年11月20日宣布，开发出由还原石墨氧化物/铂为载体的电催化剂(Pt/RGO)，可望使制造的燃料电池更高效和更耐一氧化碳（CO）毒害。

Ulster大学纳米技术学院的科学家与Peking大学和Oxford大学的合作者于2010年11月20日宣布，开发出由还原石墨氧化物/铂为载体的电催化剂(Pt/RGO)，可望使制造的燃料电池更高效和更耐一氧化碳（CO）毒害。

这种新的电催化剂的设计可望成为改进燃料电池耐用性和避免使用高价双金属或三金属系统，因而可为燃料电池汽车的实用化作出贡献。

这一成果已发表在美国化学学会《物理化学C书（Journal of Physical chemistry C）》上。

该系统已经测试，有潜力可通过甲醇的电氧化用作阳极材料。与商业上以碳为载体的Pt电催化剂相比，Pt/RGO显示出极好的耐CO毒化性能，有高的电化学活性表面以及对于甲醇氧化反应有高的催化活性，验证表明，上述性能分别提高110%、1345和60%。

将化学能直接转化为电能的燃料电池系通过电化学将燃料分解为氢，或考虑使用甲醇作为驱动汽车和便携式设施有前途的燃料电池新方法。燃料电池商业化应用的一个重要障碍是CO对活性铂催化剂活性中心的毒害，这将导致其失效和阻止燃料氧化。CO毒化问题在直接甲醇燃料电池(DMFCs)中尤为严重，这是因为随着甲醇氧化反应中作为中间产物，CO始终以关键的数量存在。

迄今，减少毒化的重要途径是将铂与其他高价金属如Ru、Pd 或Au合金化。

研究人员发现了一种很少昂贵的解决方亲。创建了能更耐CO的催化剂系统，将铂的纳米结晶沉积在石墨氧化物的载体材料上，并使它稍加还原以增加其导电性。

研究人员使用了简单、可放大的和快速微波途径，具有可还原石墨氧化物(RGO)和同时又能形成铂纳米颗粒的优点。为了测试Pt/RGO的活性，研究团队观察了甲醇的氧化。研究表明，新的材料显示出极好的耐CO毒化性征，与商业上使用的碳载体Pt (Pt/C)电催化剂相比，具有更好的长期稳定性和较高的电催化活性。