青島能源所成功製備石墨炔基高效FC催化劑

據中國科學院網站報道：麵mian臨lin環huan境jing和he能neng源yuan方fang麵mian的de種zhong種zhong問wen題ti
，新xin能neng源yuan汽qi車che產chan業ye獲huo得de了le蓬peng勃bo發fa展zhan。電dian動dong汽qi車che有you別bie於yu傳chuan統tong汽qi車che的de重zhong要yao組zu件jian就jiu是shi它ta的de電dian池chi儲chu能neng係xi統tong。其qi中zhong，燃ran料liao電dian池chi（FC）采用氫氣作為原料，產物為水，是一種汙染少
、能neng量liang轉zhuan化hua效xiao率lv高gao的de理li想xiang電dian池chi儲chu能neng係xi統tong。然ran而er，要yao實shi現xian大da規gui模mo商shang業ye化hua，燃ran料liao電dian池chi在zai成cheng本ben等deng方fang麵mian還hai麵mian對dui較jiao大da的de阻zu力li，其qi主zhu要yao表biao現xian在zai電dian池chi陰yin極ji側ce需xu要yao大da量liang的de貴gui金jin屬shu鉑bo基ji催cui化hua劑ji對dui陰yin極ji側ce電dian化hua學xue反fan應ying進jin行xing催cui化hua。鉑bo基ji材cai料liao價jia格ge昂ang貴gui，儲chu量liang有you限xian，其qi大da大da阻zu礙ai了le燃ran料liao電dian池chi的de可ke持chi續xu性xing
、大規模商業化應用。因此

，迫切需要製備一種性能優異、價格低廉、儲量豐富的新型陰極催化劑以替代鉑基催化劑。

吡啶氮摻雜的石墨炔材料的電化學性能與反應過程

zhenduiyishangwenti，zaizhongguokexueyuanyuanshiliyuliangdezhidaoxia
，zhongkeyuanqingdaoshengwunengyuanyuguochengyanjiusuoyanjiuyuanhuangchangshuidailingtanjicailiaoyunengyuanyingyongyanjiuzushejileyizhongbenhuanzhongbufentanyuanziyuqingxiangliandexinxingshimoquejitancailiao（HsGDY）催cui化hua劑ji。該gai材cai料liao的de設she計ji和he實shi現xian是shi在zai研yan究jiu組zu前qian期qi成cheng功gong合he成cheng與yu應ying用yong大da量liang石shi墨mo炔que基ji材cai料liao的de基ji礎chu上shang完wan成cheng的de。相xiang關guan研yan究jiu成cheng果guo已yi於yu近jin期qi發fa表biao在zai國guo際ji期qi刊kan《自然-通訊》（Nature Communications，2018, 9, 3376）上，並被評選為Highlight工作。

得益於HsGDYdedutejiegou
，zaiduiqijinxinghouchuliguochengzhong，tanjicailiaoyunengyuanyingyongyanjiuzuzhunquekongzhiledandechanruleixing，xuanzexingchanruduiranliaodianchiyinjidiancuihuazuiyouxiaodebidingdanyuanzi
，congershixianleyouyidecuihuaxingneng。tongshi，HsGDY具有六邊形的大孔
，其分子孔徑達1.63 nm，有利於催化反應過程中反應物和產物的傳質。通過電化學測試發現，吡啶氮摻雜的HsGDY在堿性條件下表現出了優於商業碳載鉑催化劑的超高活性。其在0.85 V電位下的電流密度為商業碳載鉑催化劑的1.6倍
，同時具有比碳載鉑更好的穩定性和抗甲醇中毒能力。吡啶氮摻雜的HsGDY作zuo為wei新xin型xing燃ran料liao電dian池chi陰yin極ji催cui化hua劑ji替ti代dai傳chuan統tong鉑bo基ji催cui化hua劑ji，展zhan現xian了le其qi巨ju大da的de潛qian力li。這zhe種zhong通tong過guo碳tan材cai料liao結jie構gou設she計ji，實shi現xian異yi原yuan子zi的de準zhun確que摻chan雜za的de方fang法fa
，也ye為wei製zhi備bei其qi他ta摻chan雜za型xing納na米mi催cui化hua材cai料liao提ti供gong了le新xin的de思si路lu。

該項研究得到國家自然科學基金
、中科院前沿重點項目、山東省自然科學基金的支持。文章鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-018-05878-y。