金纳米粒子尺寸对氧还原反应活性的影响

2016-06-04
研发部

                                 金纳米粒子尺寸与活性的对应关系

  在碱性条件下,Au对氧还原反应具有较高的催化活性, 使其有望替代Pt成为阴离子交换膜燃料电池的阴极催化剂。目前已经有人研究了不同形貌的Au纳米粒子对氧还原反应的催化活性。也有人尝试在Au表面修饰其他物种来提高其氧还原活性。

      金纳米粒子的尺寸与催化活性关系很大。最近,清华大学化学系 徐柏庆等人使用旋转电极技术考察了一系列碳载金纳米颗粒(颗粒平均尺寸处3~14nm)在碱性电解质(0.5 mol/L KOH)中对氧还原反应的催化行为.随着金纳米颗粒尺寸由14 nm下降至3 nm,其对氧还原反应的本征活性和质量比活性均呈现持续走高趋势; 但金颗粒的纳米尺寸对氧还原反应的机理及分子氧还原过程中的电子转移数目并无显著影响.使用高分辨透射电镜技术表征了金纳米颗粒的形貌,通过对金颗粒表面不同位置原子的比例进行估算,发现金颗粒表面高能原子所占比例与金对氧还原反应的本征活性密切相关,表明高能表面原子决定着金催化剂对氧还原反应的本征活性.此外,还将金纳米颗粒对氧还原反应的本征催化活性与其表面电子结构进行了关联。

来源:内江洛伯尔材料科技有限公司