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SSRL促進鉑基催化劑的發展

2026-04-11 15:35:034331

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SIMES的de結jie果guo，經jing研yan究jiu發fa現xian鉑bo表biao麵mian原yuan子zi吸xi附fu氧yang原yuan子zi的de能neng力li取qu決jue於yu在zai鉑bo與yu銠lao的de相xiang鄰lin位wei置zhi上shang有you多duo少shao原yuan子zi。通tong常chang，鉑bo原yuan子zi周zhou邊bian金jin屬shu原yuan子zi越yue少shao其qi吸xi附fu氧yang原yuan子zi的de能neng力li越yue強qiang，這zhe解jie釋shi了le鉑bo銠lao顆ke粒li吸xi附fu氧yang氣qi的de能neng力li強qiang於yu單dan原yuan子zi層ceng鉑bo銠lao，而er弱ruo於yu純chun鉑bo的de原yuan因yin。 yanjiurenyuanyeshibiechulebolaokelizhongzuihuoyuedeweizhi，bingyuceyouhuahoubolaonamijiegoukenengbichunbohuoyuewubei。ciwai，zhezhongjiegouyongyoubiboniehebogucuihuajigengxiaodeshuaijianchengdu，congernenggoumanzugaohuoxinghegaowendingxingdeyaoqiu。