金铂双金属空心球的电催化性能

2016-07-07
研发部

                            金-铂纳米空球的扫描电镜图(a)和透射电镜图(b)            

  铂纳米材料在有机小分子燃料电池中是不可缺少的有效催化剂,但是铂催化剂价格昂贵且其催化活性极易被CO毒化而急剧降低,为此,人们采用Pt-Ru等铂基双金属材料作催化剂以取代铂催化剂在有机小分子燃料电池中的应用。自从发现金氧化物纳米粒子对CO氧化的催化活性后,金氧化物纳米催化剂受到了广泛关注。研究者们利用铂、金各自的优势,使用Pt-Au双金属纳米催化剂在一些电催化反应中表现出了很高的催化活性。但是,由于纳米粒子比表面积大、表面能高、易团聚失活,人们尽管将其负载在高比表面的炭粉中以遏制其因团聚而失活,但稳定性和使用寿命仍不理想。

        令人高兴的是,近几年来人们发现空心金属纳米结构材料既能在一定范围内表现出比金属粒子自身更优越的金属性能,又由于金属纳米粒子所构建的薄壳结构(如空管和空球等)稳定,在医药、生物、化工等诸多领域具有潜在的应用前景,从而备受人们的广泛关注。若将Pt、

        Pt-Ru、Pt-Au等单、双金属纳米粒子构建在空心球壳上,一方面利用空心球壳这一特殊结构的超强稳定性和高比表面积,就有可能既提高其催化活性,又增强其稳定性;另一方面利用空心纳米材料密度低的特点,既可节省材料、减少成本,又可提高其利用效率。

        江西师范大学化学化工学院钟艳等人介绍了以硒溶胶为模板,研制金-铂纳米空球[(Au-Pt)HN]及其修饰玻碳(GC)电极[(Au-Pt)HN/GC]的方法;用SEM、HR-TEM、UV-vis、XRD和电化学循还伏安等方法检测了(Au-Pt)HN的表面形貌、结构与组成;碱性介质中,利用常规电化学方法研究了(Au-Pt)HN/GC对甲醇的电催化氧化行为,考察了金、铂配比不同的(Au-Pt)HN对催化甲醇氧化性能的影响,得出金、铂配比不同的(Au-Pt)HN对催化甲醇氧化的活性顺序为:20:1>50:1>100:1>10:1>5:1。

来源:内江洛伯尔材料科技有限公司