上海電力學院FC催化劑材料研究中取得新進展

據中國高校之窗網站報道：近日,上海電力學院環化學院徐群傑教授課題組在直接乙醇燃料電池陽極催化劑研究方麵取得新進展，10月4日國際頂級期刊Advanced Energy Materials （SCI影響因子為16.721）以“Palladium Nanoparticles Anchored on Anatase Titanium Dioxide-Black Phosphorus Hybrids with Heterointerfaces: Highly Electroactive and Durable Catalysts for Ethanol Electrooxidation”weitizaixianbaodaolezheyizuixinyanjiuchengguo，zheyeshishanghaidianlixueyuanshoucizuoweiweiyiwanchengdanweizaigaileiguojidingjiqikanshangfabiaoyanjiuchengguo，biaomingshanghaidianlixueyuanzainengyuandiancuihuacailiaodeyanjiuyidaguojixianjinshuiping。lunwendiyizuozheweixuqunjiejiaoshouzhidaode2015級應用化學專業碩士研究生吳桐。

直接乙醇燃料電池作為一類新型燃料電池，以乙醇為燃料，具有燃料來源廣泛
、價格低廉、便於攜帶儲存等優點
，已成為新能源領域的研究重點和熱點。直接乙醇燃料電池陽極催化劑通常以貴金屬鈀(Pd)為主要基礎元素之一,成cheng本ben高gao而er且qie容rong易yi被bei一yi氧yang化hua碳tan毒du化hua而er失shi活huo。負fu載zai型xing鈀ba催cui化hua劑ji設she計ji和he開kai發fa可ke以yi有you效xiao的de降jiang低di貴gui金jin屬shu的de用yong量liang和he成cheng本ben，提ti高gao了le催cui化hua劑ji的de電dian化hua學xue活huo性xing和he壽shou命ming。常chang規gui的de一yi些xie碳tan基ji載zai體ti材cai料liao由you於yu其qi本ben身shen結jie構gou和he性xing質zhi限xian製zhi了le催cui化hua劑ji活huo性xing和he耐nai久jiu性xing的de提ti升sheng突tu破po。因yin此ci，考kao慮lv表biao界jie麵mian角jiao度du結jie構gou
，設she計ji新xin型xing的de貴gui金jin屬shu催cui化hua劑ji載zai體ti材cai料liao仍reng然ran是shi直zhi接jie乙yi醇chun燃ran料liao電dian池chi陽yang極ji催cui化hua劑ji的de發fa展zhan關guan鍵jian之zhi一yi。

上(shang)海(hai)電(dian)力(li)學(xue)院(yuan)徐(xu)群(qun)傑(jie)教(jiao)授(shou)課(ke)題(ti)組(zu)在(zai)國(guo)家(jia)自(zi)然(ran)科(ke)學(xue)基(ji)金(jin)項(xiang)目(mu)和(he)上(shang)海(hai)市(shi)電(dian)力(li)材(cai)料(liao)防(fang)護(hu)與(yu)新(xin)材(cai)料(liao)重(zhong)點(dian)實(shi)驗(yan)室(shi)的(de)支(zhi)持(chi)下(xia)
，設(she)計(ji)並(bing)製(zhi)備(bei)出(chu)一(yi)種(zhong)二(er)氧(yang)化(hua)鈦(tai)-黑磷雜化材料負載鈀納米粒子的新型複合催化劑。研究發現，通過簡單的機械球磨
，二維的黑磷納米片(BP)與二氧化鈦(ATN)納米片在剪切力作用下，相互間通過P-O-Ti共價鍵連接形成了穩定的三維二氧化鈦-黑磷雜化材料，並最終作為鈀納米粒子載體，合成了具有高催化下活性和穩定性的Pd/ATN-BP 複合催化劑。該催化劑用於堿性條件下乙醇電氧化顯示出極高的活性

，其電化學活性麵積和最大峰值電流密度分別達到約462.1 m2gPd-1和5023.8 mAmgPd-1, 是普通商業Pd/C 的11.67 和6.87 倍。研究表明，黑磷和二氧化鈦的複合顯著提升了載體的電子遷移率，同時二氧化鈦-黑(hei)磷(lin)雜(za)化(hua)材(cai)料(liao)表(biao)麵(mian)大(da)量(liang)吸(xi)附(fu)的(de)羥(qiang)基(ji)加(jia)速(su)一(yi)氧(yang)化(hua)碳(tan)等(deng)中(zhong)間(jian)物(wu)種(zhong)的(de)氧(yang)化(hua)，從(cong)而(er)釋(shi)放(fang)鈀(ba)活(huo)性(xing)位(wei)，極(ji)大(da)提(ti)升(sheng)了(le)催(cui)化(hua)劑(ji)性(xing)能(neng)。這(zhe)一(yi)研(yan)究(jiu)結(jie)果(guo)對(dui)直(zhi)接(jie)乙(yi)醇(chun)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)陽(yang)極(ji)催(cui)化(hua)劑(ji)的(de)設(she)計(ji)和(he)製(zhi)備(bei)具(ju)有(you)重(zhong)要(yao)的(de)指(zhi)導(dao)意(yi)義(yi)，並(bing)對(dui)研(yan)發(fa)高(gao)性(xing)能(neng)低(di)成(cheng)本(ben)的(de)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)具(ju)有(you)重(zhong)要(yao)的(de)應(ying)用(yong)前(qian)景(jing)。