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MIT開發出FC非鉑催化劑製備新法

2026-04-12 16:07:233858

據http://fuelcellsworks.com/報道：眾所周知，鉑等貴金屬催化劑的使用嚴重阻礙了燃料電池技術的商業化應用。5月27日，化學領域頂級期刊《德國應用化學》刊登了麻省理工大學（MIT）研究生Sean Hunt等人在替代鉑催化劑工作上所取得的成果。在(zai)最(zui)簡(jian)單(dan)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)，鎢(wu)具(ju)有(you)六(liu)個(ge)價(jia)電(dian)子(zi)，通(tong)過(guo)對(dui)其(qi)電(dian)子(zi)進(jin)行(xing)修(xiu)飾(shi)可(ke)以(yi)使(shi)其(qi)模(mo)擬(ni)具(ju)有(you)十(shi)個(ge)價(jia)電(dian)子(zi)的(de)鉑(bo)，因(yin)此(ci)隻(zhi)需(xu)讓(rang)鎢(wu)與(yu)擁(yong)有(you)四(si)個(ge)價(jia)電(dian)子(zi)的(de)碳(tan)進(jin)行(xing)反(fan)應(ying)生(sheng)成(cheng)碳(tan)化(hua)鎢(wu)陶(tao)瓷(ci)材(cai)料(liao)即(ji)可(ke)。研(yan)究(jiu)表(biao)明(ming)，碳(tan)化(hua)鎢(wu)具(ju)有(you)與(yu)鉑(bo)相(xiang)似(si)的(de)性(xing)能(neng)，能(neng)催(cui)化(hua)很(hen)多(duo)重(zhong)要(yao)的(de)熱(re)力(li)學(xue)及(ji)電(dian)催(cui)化(hua)反(fan)應(ying)，如(ru)生(sheng)物(wu)質(zhi)轉(zhuan)換(huan)、加氫、氧還原和乙醇氧化等。更重要的是，鎢元素在地表的含量是鉑元素的三倍，因此具有更廣闊的應用前景。然(ran)而(er)，碳(tan)化(hua)鎢(wu)和(he)鉑(bo)均(jun)屬(shu)多(duo)相(xiang)催(cui)化(hua)劑(ji)，這(zhe)就(jiu)意(yi)味(wei)著(zhe)它(ta)們(men)往(wang)往(wang)需(xu)要(yao)具(ju)有(you)納(na)米(mi)尺(chi)寸(cun)以(yi)增(zeng)加(jia)反(fan)應(ying)麵(mian)積(ji)並(bing)產(chan)生(sheng)量(liang)子(zi)限(xian)域(yu)效(xiao)應(ying)，從(cong)而(er)使(shi)催(cui)化(hua)反(fan)應(ying)速(su)率(lv)最(zui)大(da)化(hua)。目(mu)前(qian)來(lai)說(shuo)，鉑(bo)納(na)米(mi)顆(ke)粒(li)相(xiang)對(dui)容(rong)易(yi)製(zhi)備(bei)，而(er)小(xiao)於(yu)5nm的純淨無雜質碳化鎢顆粒製備方法尚未見報道。為了解決這一難題，MIT研究團隊開發了一種“可移除陶瓷塗覆法”，即ji將jiang分fen散san在zai膠jiao體ti中zhong的de過guo渡du金jin屬shu氧yang化hua物wu納na米mi顆ke粒li塗tu覆fu在zai多duo孔kong矽gui表biao麵mian。在zai高gao溫wen下xia，氫qing氣qi或huo者zhe甲jia醇chun等deng還hai原yuan氣qi體ti能neng沿yan多duo孔kong矽gui的de孔kong道dao擴kuo散san並bing將jiang附fu著zhe在zai表biao麵mian的de過guo渡du金jin屬shu氧yang化hua物wu還hai原yuan成cheng金jin屬shu單dan質zhi，從cong而er得de到dao過guo渡du金jin屬shu碳tan化hua物wu顆ke粒li，矽gui殼ke能neng阻zu止zhi單dan質zhi間jian的de燒shao結jie並bing防fang止zhi碳tan過guo度du沉chen積ji。在zai室shi溫wen下xia，將jiang矽gui殼ke移yi除chu後hou既ji可ke獲huo得de納na米mi金jin屬shu碳tan化hua物wu顆ke粒li。該gai研yan究jiu團tuan隊dui通tong過guo此ci法fa首shou次ci製zhi得de了le非fei燒shao結jie的de雙shuang金jin屬shu碳tan化hua物wu納na米mi顆ke粒li，經jing測ce試shi具ju有you與yu目mu前qian商shang業ye鉑bo催cui化hua劑ji相xiang當dang的de催cui化hua性xing能neng，是shi目mu前qian商shang業ye化hua碳tan化hua鎢wu粉fen末mo催cui化hua活huo性xing的de兩liang倍bei，並bing能neng有you效xiao解jie決jue現xian有you產chan品pin存cun在zai的de燒shao結jie和he表biao麵mian碳tan沉chen積ji問wen題ti。