三维纳米多孔Pt3Y 合金
质子交换膜燃料电池(PEMFCs) 是将化学能转化为电能的装置,不受卡诺循环的限制,能源转换率高且环境友好,是未来新能源体系的重要组成部分。目前,PEMFCs 的大规模商业化应用的主要障碍是: 大批量Pt 催化剂的使用和阴极氧还原反应(ORR) 动力学缓慢。因此,开发具有优越的ORR 质量活性和更高的催化耐久性的低Pt 用量甚至无Pt 的氧还原催化剂至关重要。
脱合金法是一种制备三维双连续纳米多孔金属的有效方法,所制备的产物形貌、组份、尺寸可控,结构稳定,适合批量生产,在催化和传感领域都有广阔的应用前景。研究发现,通过脱合金方法制备的Pt 基合金催化剂( 例如Pt 与Fe,Ni,Cu 等相结合),展现出了比纯Pt 更高的氧还原催化性能,这可能是由于两种或者两种以上的金属之间产生的增效催化效应。制备Pt3Y合金的步骤为配料。电弧熔炼,样品研磨,去合金化法制备纳米多孔Pt3Y。,然后采用脱合金法腐蚀Al 获得纳米多孔Pt3Y,随后将上述制备的Pt3Y 与一定质量的碳粉通过简易的超声混合,制得燃料电池阴极氧还原电催化剂,酸性条件下,制备的氧还原电催化剂的催化活性以及稳定性要远远超过Pt/C。