西安交大等提出醇燃料電池催化劑制備新策略

近日，西安交通大學(xué)材料學(xué)院教授柳永寧課題組與西北大學(xué)教授朱海燕、美國(guó)紐約州立大學(xué)布法羅分校副教授武剛合作，提出一種以多孔含氮碳球?yàn)檩d體的催化劑制備策略。經(jīng)過(guò)載量?jī)?yōu)化后，該催化劑在堿性條件下表現(xiàn)出超高的催化活性和穩(wěn)定性。相關(guān)研究已發(fā)表在《美國(guó)化學(xué)會(huì)—催化》上。

直接甲醇燃料電池綠色環(huán)保、燃料易得，且便于攜帶，因此有著巨大市場(chǎng)前景。然而，直接甲醇燃料電池陽(yáng)極甲醇氧化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)緩慢，并且醇類氧化過(guò)程中貴金屬催化劑極易被中間產(chǎn)物毒化，導(dǎo)致催化活性下降。

研究人員提出一種以多孔含氮碳球?yàn)檩d體、CeO2納米點(diǎn)為負(fù)載錨點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)納米級(jí)活性位高分散負(fù)載的催化劑制備策略。結(jié)果表明，多孔含氮碳球豐富的孔結(jié)構(gòu)極大地提升了Pd和CeO2的分散程度，明顯細(xì)化了Pd顆粒尺寸，有效地增大了催化劑的電化學(xué)活性面積，進(jìn)一步提升了催化劑的活性和穩(wěn)定性。該催化劑在纖維膜結(jié)構(gòu)的直接甲醇燃料電池中也表現(xiàn)出優(yōu)異性能。