中国的研究人员最近开发了一种新型的钯基催化剂，其性能优于铂。乙醇电化学氧化基准催化剂。这种催化剂，用一锅化学还原法合成，由表面涂有薄铂的支化钯纳米晶体组成。三镍壳。
乙醇氧化反应（EOR）是一种典型的驱动燃料电池能量输出的阳极反应。由于其固有的缓慢动力学，反应需要合适的EOR催化剂来促进氧化。铂基材料具有很强的促进EOR的活性。但是，铂的缺乏导致了高昂的成本，需要有效的方法来回收这些材料。此外，铂的催化活性不稳定，显著降低了含铂的EOR催化剂的寿命。显然，开发出性能与铂相当的便宜的EOR催化剂，对燃料电池的经济性和耐久性具有重要意义。
由谢水芬领导的中国厦门大学华侨大学深圳研究院课题组，介绍了一种新型EOR催化剂的一锅法化学还原方法。这种催化剂是由铂制成的三如图1所示的镀镍钯纳米晶体。与基准铂相比，这种催化剂有三个主要优点：核心材料Pd更实惠。其次，超薄铂合金涂层，铂三镍，含有相对较少的铂，据报道具有较高的EOR催化活性。第三，铂和钯之间的点阵失配使得这两种金属无缝结合，有利于保持结构完整性和确保良好的耐久性。
图1.（a）显示一锅化学还原法关键步骤的示意图。催化剂是通过连续还原钯而形成的。2 +，铂2 +倪2 +到pd纳米分支，铂纳米粒子和铂三镍镀层，分别。（b）支化纳米晶体的典型形态的透射电镜图像。（c）元素映射描述了铂和镍元素主要存在于壳体内，而钯则存在于芯部。
电化学表征表明，铂的催化性能三镍涂层钯纳米晶的性能优于两种商用催化剂：铂/碳（铂颗粒负载在活性炭上）和钯黑（粉末元素钯）。图2a比较了三个样品的线性扫描电压图。合成的催化剂在电位超过0.4V时氧化电流明显增强。VSRHE。图2b中的柱状图清楚地显示了合成纳米晶体的质量活性和比活性最高。作者将优越的性能归因于高表面积（42.50 m二G- 1）超薄铂三镍涂层，其111晶面暴露，以及核壳结构。
图2.（a）合成催化剂（pd@pt）的线性扫描伏安图三Ni／C）PT/C和PD黑色。（b）大规模活动的比较（即氧化电流归一化为催化剂的质量）和比活性（即氧化电流归一化为催化剂面积）pd@pt三镍/碳，PT/C和PD黑色。
这表明钯基纳米催化剂作为铂替代物催化氧化EOR的可行性。预计还将鼓励为燃料电池相关的其他反应开发各种廉价和高性能催化剂，包括但不限于乙醇以外的燃料氧化和氧还原反应。
要了解更多信息，请阅读：
一锅法合成Pd@pt三超薄铂镍核壳纳米分支三镍111皮高效乙醇电氧化
袁元王王玮薛飞雍成Kai Liu乔宝张刘茂昌、谢水芬
化学。共同体。，2018，doi:10.1039/c8cc02816h
关于博客：
刘天宇获得博士学位。（2017）加州大学物理化学专业，新利手机客户端美国的圣克鲁斯。他热衷于科学传播，向公众和具有不同研究专长的科学家介绍尖端研究。他是一个博客作家化学。共同体。和化学。脊髓损伤.有关他的更多信息，请访问网址：liutianyuresearch.weebly.com/.
