铂纳米线的几种合成方法示意图
近年来,人们在降低Pt载量,提高其利用率方面进行了大量的研究,如采用新的载体如碳纳米管、碳纳米纤维等来提高Pt金属的分散度;或改变合金催化剂,低Pt催化剂和非Pt催化剂等的组成;或改变催化剂的结构,从纳米尺度上对金属催化剂的结构进行设计和裁剪,从而改变金属催化剂的物理化学性质,获得性能更好的催化剂,如核壳结构、纳米薄膜及多孔纳米线等。其中,Pt基纳米线催化剂具有独特的结构及表面性质,表现出更好的催化活性、稳定性以及抗CO毒性, 成为当前研究的热点。
同济大学汽车学院李冰等人发表了题为《质子交换膜燃料电池Pt纳米线电催化剂研究现状》的综述文章,小结如下:
目前制备Pt基纳米线的方法日渐成熟,主要包括以AAO和介孔分子筛等为模板的硬模板法、以CTAB等为模板的软模板法、以及直接室温下使用HCOOH还原H2PtCl6等前驱体的分子自组装法等。因此,Pt基纳米线电催化剂最有希望实现低Pt电催化剂。然而,Pt基纳米线电催化剂的研究仍面临以下问题:寻找较好地控制Pt纳米线外形结构,适用于大规模生产的制备方法;揭示纳米线的独特结构对电催化动力学的影响;探索Pt基纳米线电催化剂活性提高的机理,为制备高性能催化剂提供理论依据。