碳布负载的高分散CoPx纳米粒子及其甲醇电催化氧化反应性能的研究

作者：张见远; 邢双凤; 赵世超; 熊咪; 张变琴; 童希立; 覃勇; 高哲

来源：燃料化学学报, 2022, (10): 1270-1277.

DOI：10.1016/S1872-5813(22)60040-9

• 原子层沉积
• 磷化钴纳米粒子
• 甲醇电催化氧化

直接甲醇燃料电池(DMFC)是一种有潜力的商用燃料电池技术,目前贵金属阳极材料昂贵的价格阻碍其发展.开发分散均匀粒径分布窄的金属磷化物催化剂仍然是一个挑战.本研究通过原子层沉积法(ALD)在碳布上沉积CoOx,然后经过磷化处理获得CoPx.通过改变ALD臭氧脉冲(ALD-O3)的循环数,调控CoOx(ALD-CoOx)在碳布上的成核生长方式,获得粒径小、分布均匀的CoPx纳米粒子.经过优化后的CoPx纳米催化剂(CoPx/40-CC)在碱性溶液中对甲醇电催化氧化反应表现出优异的活性(153 mA/cm2),高于浸渍法制备的催化剂(Imp-CoPx/CC),尽管CoPx/40-CC的CoPx负载量低于Imp-CoPx/CC.结果表明,甲醇电催化氧化过程中的电子转移和传质动力学得到了提高,这得益于CoPx较小的粒径和均匀的分布.

• 单位
  中国科学院山西煤炭化学研究所; 煤转化国家重点实验室; 中国科学院大学