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SSRL促進鉑基催化劑的發展

2026-04-12 16:39:354341

據fuel cell works網站報道：來自斯坦福聯合學院、斯坦福材料與能源科學學院（SIMES）和SUNCAT表麵科學與催化中心的科學家們最近聯合研究出一種可促進燃料電池能量釋放反應的催化劑。研究發現將作為催化劑的超薄鉑層負載在單晶銠上，可以更好地促進反應的進行，且持續時間更加長久。SIMES團隊研究兩了種不同的鉑銠納米結構：一種是將鉑沉積在銠晶體的單一原子層上，而另一種是將同等的鉑凝集成顆粒，並將銠摻入其中。他們在斯坦福大學利用高分辨率X射線光譜儀在同步輻射光源的光束線6-2的照射下檢查其表麵化學特性，考察了這兩種結構的催化活性。結果表明：這兩種樣本顯示出明顯不同的特征：顆ke粒li鉑bo更geng好hao地di抓zhua住zhu和he吸xi附fu了le氧yang原yuan子zi，而er單dan層ceng鉑bo表biao麵mian幾ji乎hu沒mei有you捕bu捉zhuo到dao氧yang原yuan子zi。氧yang原yuan子zi是shi燃ran料liao電dian池chi反fan應ying中zhong化hua學xue鍵jian斷duan裂lie和he形xing成cheng的de關guan鍵jian，在zai微wei生sheng物wu燃ran料liao電dian池chi陰yin極ji，氧yang氣qi分fen子zi、載流電子和質子發生反應生成水。催(cui)化(hua)劑(ji)對(dui)氧(yang)原(yuan)子(zi)的(de)吸(xi)附(fu)強(qiang)度(du)是(shi)決(jue)定(ding)了(le)催(cui)化(hua)劑(ji)的(de)效(xiao)率(lv)的(de)關(guan)鍵(jian)因(yin)素(su)，如(ru)果(guo)催(cui)化(hua)劑(ji)吸(xi)附(fu)氧(yang)氣(qi)的(de)能(neng)力(li)太(tai)弱(ruo)，則(ze)氧(yang)分(fen)子(zi)內(nei)部(bu)的(de)初(chu)始(shi)鍵(jian)無(wu)法(fa)打(da)破(po)。但(dan)如(ru)果(guo)氧(yang)原(yuan)子(zi)被(bei)催(cui)化(hua)劑(ji)吸(xi)附(fu)過(guo)牢(lao)，則(ze)無(wu)法(fa)形(xing)成(cheng)新(xin)的(de)化(hua)學(xue)鍵(jian)。SUNCAT中心的學生利用密度泛函理論解釋了SIMESdejieguo，jingyanjiufaxianbobiaomianyuanzixifuyangyuanzidenengliqujueyuzaiboyulaodexianglinweizhishangyouduoshaoyuanzi。tongchang，boyuanzizhoubianjinshuyuanziyueshaoqixifuyangyuanzidenengliyueqiang，zhejieshilebolaokelixifuyangqidenengliqiangyudanyuanzicengbolao，erruoyuchunbodeyuanyin。研(yan)究(jiu)人(ren)員(yuan)也(ye)識(shi)別(bie)出(chu)了(le)鉑(bo)銠(lao)顆(ke)粒(li)中(zhong)最(zui)活(huo)躍(yue)的(de)位(wei)置(zhi)，並(bing)預(yu)測(ce)優(you)化(hua)後(hou)鉑(bo)銠(lao)納(na)米(mi)結(jie)構(gou)可(ke)能(neng)比(bi)純(chun)鉑(bo)活(huo)躍(yue)五(wu)倍(bei)。此(ci)外(wai)，這(zhe)種(zhong)結(jie)構(gou)擁(yong)有(you)比(bi)鉑(bo)鎳(nie)和(he)鉑(bo)鈷(gu)催(cui)化(hua)劑(ji)更(geng)小(xiao)的(de)衰(shuai)減(jian)程(cheng)度(du)，從(cong)而(er)能(neng)夠(gou)滿(man)足(zu)高(gao)活(huo)性(xing)和(he)高(gao)穩(wen)定(ding)性(xing)的(de)要(yao)求(qiu)。