核壳贵金属催化剂的组成(三):铂基四元及其它类型催化剂

2016-08-20
研发部

                                                                 Pd@PtNWAs      

       四元金属核壳结构催化剂体系较复杂,制备和最佳比例的筛选较繁琐,目前,关于四元金属核壳结构的催化剂研究较少。Wang等在乙二醇的溶剂中,分别以PdCl2,CuCl2,H2PtCl6·6H2O和RuCl3为金属前驱物,以柠檬酸钠为稳定剂,制备了PdCu@PtRu四元催化剂,TEM和XRD显示PdCu@PtRu催化剂分散均匀,具有较高的比表面积,对甲醇氧化的催化活性分别是Pt/C和PtRu/C催化剂的15和3.4倍,作者将催化活性增强的原因归结于核壳之间的相互作用。Gong等制备了以Pd为中间层的Pt-Pd-Ir-Co核壳纳米粒子,并且重点考察了Pd中间层的作用,认为Pd层通过调节Pt壳与IrCo核间的电子相互作用,实现了电催化剂高的催化活性。

       一些具有特殊形貌的核壳结构电催化剂表现了优异的电催化活性。Wang等通过电沉积法和磁控溅射法制备了有序的Pd@Pt核壳结构纳米线阵列(Pd@PtNWAs),电化学测试表明,Pd@Pt NWA在酸性介质中表现出了很高的电化学活性面积和电催化活性,其对甲醇氧化的质量峰电流密度为756.7 mA/mgPt,显著高于商品E-TEK PtRu/C催化剂。Zeis等制备了类似核壳结构的铂纳米金叶(Pt-NPGL)形催化剂,使用低铂载量Pt-NPGL组装的膜电极与高铂载量传统催化剂组装的膜电极性能相当。

      非铂系的核壳结构催化剂具有显著的成本优势,在某些情况下也可以表现出较良好的活性。Jiang等通过置换方法,制备了Ag修饰的Pd催化剂(Pd@Ag),与传统的Pt/C催化剂相比,在碱性介质中其氧还原反应的比表面活性和质量比活性分别增强了3倍和2.5倍,但该催化剂的稳定性仍有待考察。

来源:内江洛伯尔材料科技有限公司