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過程工程所等制備出高電催化性能納米合金
2020年09月02日 發布 分類:技術前沿 點擊量:160
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納米級的金屬合金納米合金在電催化方面具有巨大的潛力。納米合金中不同組分之間的相互作用可能會改變活性金屬的電子構型并產生協同效應,從而提高其在電催化反應中的活性,耐久性和選擇性方面的性能。

與廉價的過渡金屬合金化是減少使用相對昂貴的金屬例如Pt和Pd的有效方法通常可以通過濕化學方法合成和定制由可混溶金屬組成的納米合金。然而,由于化學和物理性質差異很大,由各種不混溶的金屬或不相似元素組成的納米合金稱為高熵納米合金的工程設計仍然具有挑戰性。

最近,首爾國立大學(SNU)的Mansoo Choi教授和中國科學院過程工程研究所(IPE)的楊軍教授提出了一種名為電火花(Sparking Mashup)用于電催化應用的非常規納米合金合成方法利用該技術,他們制備出包括互溶金屬、不互溶金屬和高熵納米合金在內的平均粒徑為5nm的55種不同的合金納米顆粒,成功突破濕化學方法在不互溶金屬和高熵納米合金合成中的局限性所獲得的納米合金的組成和尺寸也可以通過改變實驗條件/參數來控制。

得益于它們的微小尺寸,不同組分之間的電子相互作用以及清潔的表面,所制備的含Pt/Pd納米合金在甲醇和乙醇的電催化氧化中表現出優異的性能。研究的下一個目標集中在優化含Pt/Pd的納米合金上,以進一步提高其在直接酒精燃料電池中催化電化學反應的性能。

楊教授說:“通過這種方式,我們希望可以為各種可再生能源技術及其他領域創造出具有成本效益,高活性和持久性的電催化劑。”

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