介孔炭负载铂纳米粒子的高效氧还原催化剂的可控设计

作者：李宫; 金龙一^*; 姚鹏飞; 刘聪; 徐维林

来源：应用化学, 2021, 38(12): 1639-1646.

DOI：10.19894/j.issn.1000-0518.210113

• 介孔碳材料
• 缺陷
• 铂基催化剂
• 氧还原反应
• 燃料电池
• 高活性

研制高效的氧还原催化剂对推动燃料电池的发展具有十分重要的意义,本研究利用水热法处理得到的富含缺陷的介孔炭材料为前驱体制备了介孔炭负载铂纳米粒子的高效氧还原催化剂Pt/BPa(a表示酸处理),并对其进行成分和形貌结构表征。在酸性电解质中,该催化剂表现出良好的电催化氧还原反应(ORR)活性(半波电势为0.829 V)和稳定性(10000圈CV测试后其半波电势仅下降9 mV),优于商业Pt/C催化剂的催化效果和稳定性。通过对反应机理的解析发现,Pt/BPa催化ORR的电子转移数为3.98,H2O2产率均低于5%,此类介孔碳负载铂纳米粒子的催化剂在未来燃料电池领域有着很大的应用前景。

• 单位
  电分析化学国家重点实验室; 延边大学; 中国科学院长春应用化学研究所; 中国科学技术大学