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新型铂纳米笼催化剂

2019/10/16 12:18:001438

据国外网站报道：美国威斯康星大学麦迪逊分校、亚利桑那州立大学以及中国厦门大学的研究人员联合开发出了一种新型的催化剂制备方法，可以减少燃料电池催化剂中贵重金属的用量，并且提高催化活性。新型催化剂具有中空结构，与过往相关研究成果相比，使用新的制备方法制备的中空结构具有更薄的壁面。

在最新的制备方法中，铂金附着在钯纳米晶体模板上，当钯模板被腐蚀后，将形成20nm左右的铂纳米笼，铂层厚度为3-6个铂原子直径。与前期的中空结构相比，壁厚从原来的5nm下降到小于1nm，内外壁的铂金都可以被充分利用。在工业以及消费领域，铂都是重要的贵金属，在燃料电池阴极中，需要使用大量铂催化氧还原反应，故车用以及家中低温燃料电池的应用都受限于铂的高昂的成本。若把新的催化剂材料应用在燃料电池上，铂的利用效率将提升7倍，从而使得燃料电池的经济性大大提升。

在电化学反应中，铂表面提供活性位供催化反应的进行，研究人员着重研究如何增加铂表面与反应物接触面积这一问题。在新的制备方法中，以往不参与反应的一部分非必要的铂金被移除，从而提高了铂的利用率，并且相对较大的纳米晶体也可防止催化剂团聚带来催化活性的下降。