完成了基本原料的制備后，研究人員希望驗(yàn)證該材料在燃料電池組內(nèi)部電化學(xué)的嚴(yán)苛環(huán)境下的穩(wěn)定性，所以他們在納米框架的鉑原子外包裹了一層“保護(hù)層
完成了基本原料的制備后，研究人員希望驗(yàn)證該材料在燃料電池組內(nèi)部電化學(xué)的嚴(yán)苛環(huán)境下的穩(wěn)定性，所以他們在納米框架的鉑原子外包裹了一層“保護(hù)層”，提升其耐久性。通過在氬氣中進(jìn)行退火熱處理，納米框架的表面產(chǎn)生了一層由鉑組成的“保護(hù)層”。
Yang說：“我們猜測是氧原子將納米鎳微粒帶到了框架上，氬氣的退火作用將鉑帶到了表面上。”
超高活性催化劑
Pt3Ni框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)外表面均由納米鉑結(jié)構(gòu)組成，它提升了氧化還原反應(yīng)活性。相比最好的鉑-碳催化劑，納米框架催化劑的質(zhì)量活力和比活力分別提高了36倍和22倍。新材料目前還沒投入實(shí)際的燃料電池組進(jìn)行測試。
Yang說：“相比其他的人工合成中空納米結(jié)構(gòu)的嘗試，我們的做法不需要通電、不需要使用過強(qiáng)的氧化劑，只需在空氣中自發(fā)進(jìn)行。鉑-鎳納米框架的開放結(jié)構(gòu)滿足了先進(jìn)納米點(diǎn)催化劑設(shè)計中的一些法則，如高面容比、好的三維接近性、更少的貴金屬用量等。”
這種新型催化劑大幅減小了鉑的用量，下一代的低價格、高性能尾氣催化器很有可能從中開發(fā)出來。
該催化材料的人工合成過程可以比較容易地實(shí)現(xiàn)放大，滿足以克為單位的實(shí)際應(yīng)用場合。重要的是，該方法可以繼續(xù)推廣到另外的合金納米框架的合成中，如鉑-鈷合金、鉑-銅合金、鉑-錸-鎳合金和鉑-鉛-鎳合金。
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