超低鉑含量的納米框FC催化劑

根據http://fuelcellsworks.com/報道：美國科學家製備出一種含鉑量大大下降的燃料電池催化劑，傳統催化劑達到該催化劑同等活性所需的鉑含量多出其36倍bei。由you於yu製zhi備bei過guo程cheng簡jian單dan，該gai技ji術shu可ke以yi很hen容rong易yi地di實shi現xian放fang大da生sheng產chan。同tong時shi，貴gui金jin屬shu是shi造zao成cheng燃ran料liao電dian池chi汽qi車che高gao成cheng本ben的de一yi大da因yin素su
，這zhe項xiang工gong作zuo也ye有you助zhu於yu燃ran料liao電dian池chi在zai汽qi車che上shang實shi現xian商shang業ye化hua應ying用yong。

在現階段，為了使鉑對反應物的催化作用最大化，燃料電池催化劑通常采用在惰性多孔碳基體上負載鉑納米粒子。2007年，美國阿貢國家實驗室的Vojislav Stamenkovic及其同事研究表明，鉑與鎳合金化製得的Pt₃Ni能通改變鉑的電子結構來提高鉑的表麵活性。

此次鉑納米框催化劑的研究成果來自加州大學伯克利分校楊培東研究小組。研究人員將製備完的固體多麵PtNi₃納米粒子存放在接觸空氣的開放環境下
，兩周後PtNi₃納米粒子變成了空心納米框架。後來的研究發現，在較高溫度下該反應的轉變時間可以縮短至12小時。分析表明，溶解在溶劑中的氧氣選擇性地侵蝕鎳顆粒生成了Pt₃Ni納(na)米(mi)框(kuang)。通(tong)過(guo)煆(duan)燒(shao)，納(na)米(mi)框(kuang)架(jia)的(de)內(nei)部(bu)和(he)外(wai)部(bu)邊(bian)緣(yuan)可(ke)以(yi)形(xing)成(cheng)高(gao)活(huo)性(xing)的(de)鉑(bo)表(biao)麵(mian)。因(yin)為(wei)納(na)米(mi)粒(li)子(zi)的(de)中(zhong)空(kong)結(jie)構(gou)允(yun)許(xu)反(fan)應(ying)物(wu)接(jie)觸(chu)到(dao)所(suo)有(you)邊(bian)框(kuang)，鉑(bo)納(na)米(mi)框(kuang)的(de)活(huo)性(xing)增(zeng)量(liang)是(shi)目(mu)前(qian)鉑(bo)碳(tan)催(cui)化(hua)劑(ji)的(de)22倍。

實驗室測試表明，鉑納米框經受與其在燃料電池中放電10000次(ci)等(deng)量(liang)的(de)電(dian)應(ying)力(li)和(he)應(ying)變(bian)後(hou)，活(huo)性(xing)隻(zhi)有(you)微(wei)小(xiao)的(de)損(sun)失(shi)。而(er)相(xiang)同(tong)條(tiao)件(jian)測(ce)試(shi)下(xia)，鉑(bo)碳(tan)催(cui)化(hua)劑(ji)中(zhong)的(de)鉑(bo)顆(ke)粒(li)會(hui)逐(zhu)漸(jian)溶(rong)解(jie)到(dao)電(dian)解(jie)液(ye)中(zhong)，其(qi)活(huo)性(xing)損(sun)失(shi)會(hui)達(da)到(dao)40%左右。

不(bu)過(guo)
，盡(jin)管(guan)鉑(bo)納(na)米(mi)框(kuang)可(ke)能(neng)達(da)到(dao)了(le)迄(qi)今(jin)為(wei)止(zhi)的(de)最(zui)高(gao)活(huo)性(xing)值(zhi)
，但(dan)在(zai)其(qi)商(shang)業(ye)化(hua)應(ying)用(yong)前(qian)，仍(reng)需(xu)要(yao)證(zheng)明(ming)鉑(bo)納(na)米(mi)框(kuang)應(ying)用(yong)於(yu)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)可(ke)行(xing)性(xing)
，因(yin)為(wei)鎳(nie)泄(xie)漏(lou)將(jiang)會(hui)對(dui)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)造(zao)成(cheng)不(bu)可(ke)逆(ni)的(de)損(sun)傷(shang)，同(tong)時(shi)鉑(bo)納(na)米(mi)框(kuang)的(de)製(zhi)備(bei)時(shi)間(jian)也(ye)需(xu)進(jin)一(yi)步(bu)縮(suo)短(duan)。