基于合金及氮化物纳米粒子的核壳结构低铂催化剂的研究

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• 英文论文题名：Investigation on the novel core-shell structured catalyst with transition metal alloy or nitride nanoparticles as core
• 论文作者：廖世军 ; 田新龙 ; 南皓雄 ; 汤海波
• 英文论文作者：Shijun Liao ; Xinlong Tian ; Haoxiong Nan ; Haibo Tang ; School of Chemistry and Chemical Engineering ; South China University of Technology
• 年：2016
• 作者机构：华南理工大学化学与化工学院;
• 论文关键词：燃料电池 ; 催化剂 ; 低铂 ; 核壳结构 ; 氮化物
• 会议召开时间：2016-07-01
• 会议录名称：中国化学会第30届学术年会摘要集-第四十二分会：能源纳米材料物理化学
• 语种：中文
• 分类号：TM911.4;O643.36
• 学会代码：ZGHY
• 会议名称：中国化学会第30届学术年会-第四十二分会 ; 能源纳米材料物理化学
• 会议地点：中国辽宁大连
• 主办单位：中国化学会
• 学会名称：中国化学会
• 页数：1
• 文件大小：186k
• 原文格式：D
• 会议级别：全国

摘要

质子交换膜燃料电池具有能量转化效率高、环境友好等重要优点,被誉为是21世纪最为重要的新能源技术,在交通、军事等领域具有十分重要的应用前景。然而,由于大量使用铂催化剂等原因导致的高成本一直以来成为了制约燃料电池技术大规模商业化的重要障碍,因此,开发低铂和非铂的燃料电池催化剂已成为多年来燃料电池领域的最为重要的研究课题。核壳结构催化剂是最为重要的一类低铂催化剂,其铂的质量活性可达目前使用的商品Pt/C催化剂的4倍以上1,2,一旦成功应用,可大幅度降低燃料电池的铂贵金属的使用,从而实现降低燃料电池的成本。目前的核壳结构催化剂都是采用钯等相对廉价的贵金属的纳米粒子作为核,由于这些贵金属的价格仅仅稍微低于铂,使得核壳结构催化剂形成的成本优势大打折扣。采用过渡金属的合金纳米粒子以及过渡金属的氮化物纳米粒子为核,并采用脉冲沉积技术,我们成功地将厚度仅为几个原子层的铂沉积到了过渡金属合金或者氮化物纳米粒子的表面,制得了新型的核壳结构催化剂,这些催化剂的性能完全可以媲美以贵金属纳米粒子为核的核壳结构催化剂。
In this paper, a novel type of core-shell structured catalysts was successfully prepared by electrochemically depositing an ultrathin Pt shell on the transition metal alloy and nitride nanoparticles with a pulse deposition method, and the performance of the catalysts towards ORR was investigated.

引文

[1]Sasaki K,Naohara H,Choi Y,et al.Nature Communications.2012;3.
    [2]Koenigsmann C,Santulli AC,Gong K,et al.Journal of the American Chemical Society.2011;133(25):9783-9795.