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用于氧还原反应的PtNi合金催化剂研究进展 被引量：2
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作者 逄芳钊 姚陈思琦 +6 位作者 李安金 赵盘巢 李继刚 易伟 何建云 蒋云波 陈义武 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期154-162,共9页
氧还原反应是质子交换膜燃料电池阴极催化反应的关键步骤。氧还原活性趋势图(火山图)中,贵金属Pt超高的催化性能显而易见,因此目前氧还原性能最佳的商业化催化剂仍然是碳载铂(Pt/C)。另一方面,Pt昂贵的价格也促使国内外研究者尝试开发P... 氧还原反应是质子交换膜燃料电池阴极催化反应的关键步骤。氧还原活性趋势图(火山图)中,贵金属Pt超高的催化性能显而易见,因此目前氧还原性能最佳的商业化催化剂仍然是碳载铂(Pt/C)。另一方面,Pt昂贵的价格也促使国内外研究者尝试开发Pt合金催化剂、非Pt催化剂等新型催化剂。在开发低Pt催化剂过程中,通过添加过渡金属来改变d带中心是较普遍的解决方案。研究者发现PtNi/C催化剂的氧还原性能远超商业化Pt/C催化剂,但催化剂中的过渡金属Ni在酸性条件下易溶解,从而破坏反应环境,导致稳定性较差。当前针对该问题的研究主要聚焦于调节催化剂晶面、表面应变以及组成结构,通过改变这些因素试图提高催化剂的电化学活性和耐久性。其中,由Pt_(3)Ni(111)面封闭形成的八面体纳米颗粒已经被认为是很有前途的氧还原反应电催化剂,成为了PtNi双金属催化剂中的研究热点。此外,对合金表面进行其他金属/非金属元素修饰,改善催化剂载体性质,也可以实现催化剂氧还原性能的提高。本文综述了近些年用于氧还原反应的Pt-Ni基催化剂的研究现状,主要包括通过催化剂形貌调控来控制暴露晶面、对催化剂进行表面修饰,以及载体性能优化和选用新的载体等方面。 展开更多
关键词 质子交换膜燃料电池 氧还原反应 铂镍合金催化剂 八面体
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C-ZIF-8基PtNi催化剂制备及其甲醇电催化氧化性能
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作者 黄郁夫 许波 +1 位作者 曾令文 林东海 《上海第二工业大学学报》 2023年第1期1-9,共9页
制备具有高活性和稳定性的铂基催化剂材料对于直接甲醇燃料电池(direct methanol fuel cells,DMFCs)的商业化进程具有显著的意义。以沸石咪唑骨架(zeolite imidazole framework,ZIF-8)为前驱体,通过高温碳化制备出一种优异的金属有机框... 制备具有高活性和稳定性的铂基催化剂材料对于直接甲醇燃料电池(direct methanol fuel cells,DMFCs)的商业化进程具有显著的意义。以沸石咪唑骨架(zeolite imidazole framework,ZIF-8)为前驱体,通过高温碳化制备出一种优异的金属有机框架(metal organic frameworks,MOFs)衍生的碳材料作为载体,同时引入过渡金属Ni得到一种新型双金属催化剂Pt_(x)Ni_(10−x)/C-ZIF-8。采用XRD、BET、FT-IR、Raman、SEM和TEM等方法表征Pt_(x)Ni_(10−x)/C-ZIF-8复合材料的形貌、组成和表面结构等,并通过循环伏安法,计时电流法(i-t)等电化学方法对Pt_(x)Ni_(10−x)/C-ZIF-8复合材料的电催化性能进行测试。研究结果表明,在1 mol/L KOH+1 mol/L CH_(3)OH溶液中,Pt_(8)Ni_(2)/C-ZIF-8对甲醇氧化的电催化活性最好,达到400 mA/mg。同时在最佳氧化电位下进行1800 s i-t测试后,其电流密度还能达到139.5 mA/mg。 展开更多
关键词 金属有机框架 多孔碳 ptni催化剂 甲醇电催化 燃料电池
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石墨烯基PtNi二元金属催化剂抗CO中毒能力的理论研究
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作者 佟永纯 王清云 +1 位作者 文晶晶 董庆 《云南大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期702-708,共7页
运用密度泛函理论,分别对Pt、Ni以及PtNi二元金属催化剂负载在单空位缺陷(SV)石墨烯上的稳定性及抗CO中毒性能进行研究.结果表明,当金属催化剂吸附在SV石墨烯上时,PtNi二元金属稳定性(SV-9:ΔG=−6.41 eV)比Pt-SV、Ni-SV结构的稳定性强,C... 运用密度泛函理论,分别对Pt、Ni以及PtNi二元金属催化剂负载在单空位缺陷(SV)石墨烯上的稳定性及抗CO中毒性能进行研究.结果表明,当金属催化剂吸附在SV石墨烯上时,PtNi二元金属稳定性(SV-9:ΔG=−6.41 eV)比Pt-SV、Ni-SV结构的稳定性强,CO在PtNi二元金属的吸附自由能为−0.52~−2.60 eV.过渡金属Ni的掺杂,可以提高PtNi二元金属在SV石墨烯上的稳定性和抗CO中毒能力. 展开更多
关键词 密度泛函理论 ptni二元金属催化剂 单空位缺陷(SV)石墨烯 抗CO中毒
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