2026-04-11 18:49:17
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據外國媒體報道:阿貢的化學家們發現了一種新的催化劑,可以最大限度地提高鉑的利用率。
美國能源部(DOE)阿貢國家實驗室的新研究發表在“科學”雜誌上,科學家們發現了一種新的催化劑,它通過最大限度地提高鉑金的有效性,僅需要當前技術的四分之一鉑金。
阿e貢gong科ke學xue家jia發fa現xian了le大da幅fu提ti高gao鉑bo金jin利li用yong率lv的de新xin方fang法fa。首shou先xian,他ta們men調tiao整zheng了le鉑bo的de形xing狀zhuang,以yi最zui大da限xian度du地di提ti高gao催cui化hua劑ji的de可ke用yong性xing和he反fan應ying性xing。在zai這zhe種zhong配pei置zhi中zhong,幾ji層ceng純chun鉑bo原yuan子zi覆fu蓋gai鈷gu - 鉑合金納米顆粒核心以形成核 - 殼結構。這樣可以製造更多的催化活性顆粒,擴散到催化劑表麵,但這隻是第一步。
當燃料電池需要提高電流時,核殼納米顆粒本身仍然無法處理大量氧氣。為了提高催化劑的效率,Liu和他的同事依靠他們從過去的研究中熟知的另一種方法,生產出具有催化活性的不含鉑族金屬的底物作為鈷 - 鉑合金納米粒子的載體。
使用金屬 - 有機骨架作為前體,Liu和他的同事們能夠製備鈷 - 氮 - 碳複合襯底,其中催化活性中心均勻分布在鉑 - 鈷顆粒附近。這些活性中心能夠自身破壞氧鍵並與鉑協同作用。
事(shi)實(shi)證(zheng)明(ming),與(yu)單(dan)獨(du)的(de)任(ren)一(yi)組(zu)分(fen)相(xiang)比(bi),新(xin)的(de)組(zu)合(he)催(cui)化(hua)劑(ji)不(bu)僅(jin)提(ti)高(gao)了(le)活(huo)性(xing),而(er)且(qie)提(ti)高(gao)了(le)耐(nai)久(jiu)性(xing)。他(ta)們(men)還(hai)創(chuang)造(zao)了(le)一(yi)種(zhong)專(zhuan)利(li)工(gong)藝(yi),首(shou)先(xian)加(jia)熱(re)含(han)鈷(gu)金(jin)屬(shu) - 有機骨架。隨著溫度升高,一些鈷原子與有機物相互作用以形成不含PGM的基底,而其它鈷原子在整個基底中被還原成分散良好的小金屬簇。在加入鉑然後退火後,形成鉑 - 鈷核 - 殼顆粒並被不含PGM的活性位點包圍。