单分散的超小PtCu合金的制备及其氧还原电催化性能

发布时间：2018-05-26 02:48

  本文选题：氧还原 + 超小　； 参考：《中国科学:化学》2017年05期

【摘要】：在无表面活性剂存在条件下,采用NaBH4还原CuCl_2得到Cu纳米颗粒,以此为助分散剂,进一步还原CuCl_2与K_2PtCl_4得到平均粒径为2.1 nm的PtCu合金纳米颗粒,并被担载到活性炭上.超小的单分散PtCu合金纳米颗粒表现出明显的晶格紧缩、一定程度的Pt表面偏析、较高比例的非氧化态Pt单质和较高的电子结合能,进而表现出较弱的Pt与含氧物种的吸附作用强度.半电池测试得到的0.9 V vs.RHE处氧还原催化(ORR)的面积比活性、质量比活性分别达到Pt/C(JM)的6.6倍和3.8倍,并且加速衰减测试后,ORR电催化活性优势仍很明显,表现出良好的稳定性.在全电池100 mA/cm~2测试条件下,超小的合金催化剂显示出优于Pt/C(JM)的电催化活性及稳定性.本文制备方法也可应用于得到担载型超小单分散PtCo、PtNi等合金纳米颗粒.
[Abstract]:In the presence of no surfactant, Cu nanoparticles were obtained by NaBH4 reduction of CuCl_2, which was used as a dispersant to further reduce CuCl_2 and K_2PtCl_4 to obtain PtCu alloy nanoparticles with an average diameter of 2.1nm, which were supported on activated carbon. The ultrasmall monodisperse PtCu alloy nanoparticles exhibit obvious lattice contraction, a certain degree of Pt surface segregation, a higher proportion of non-oxidized Pt elements and higher electron binding energy. Furthermore, the adsorption intensity of Pt with oxygen species was shown. The area specific activity and mass specific activity of ORR at 0.9 V vs.RHE were 6.6 times and 3.8 times of that of PT / Con JM, respectively. After accelerated decay test, the electrocatalytic activity of ORR was still obvious and showed good stability. The ultrasmall alloy catalyst showed better electrocatalytic activity and stability than that of PT / Con JM under 100 mA/cm~2 test conditions. The preparation method can also be used to obtain supported ultrasmall monodisperse PtCoPtNi and other alloy nanoparticles.
【作者单位】： 燃料电池系统与工程研究组中国科学院大连化学物理研究所;中国科学院大学;
【基金】：国家自然科学基金委员会-辽宁省人民政府联合基金(编号:U1508202) 国家重点基础研究发展计划(编号:2016YFB0101208) 国家自然科学基金面上基金(编号:21576257)资助项目
【分类号】：O643.36;TB383.1

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本文编号：1935649