二维铂基纳米催化剂制备和催化氧还原反应研究获进展

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苏州大学材料与化学化工学部黄小青课题组在二维铂基纳米催化剂的制备和催化氧还原反应方面取得重要进展。相关成果日前发表于《科学》。研究有效地解决了模型催化中电化学界面的瓶颈问题。

    据介绍，贵金属催化剂可广泛应用于环境保护、能源转换、食品加工等领域。铂基纳米材料是目前ORR性能最好的电化学催化剂。由于其在地壳中的储存量较少，价格昂贵，导致其在燃料电池领域的大规模应用受阻。如何提高贵金属催化剂的原子利用率和反应活性一直是贵金属催化领域的核心问题。减少铂的负载量并提高ORR性能，是实现燃料电池可持续发展，清洁能源取代化石能源的必经之路。

    黄小青课题组与国内外多个团队合作，制备了高质量且单分散的PtPb纳米片。结合球差矫正高分辨透射电镜、中科院上海光源BL14W1线站同步辐射X射线吸收光谱等先进表征手段和密度泛函理论计算，研究发现4~6个Pt层能非常完美地覆盖在PtPb纳米片表面，形成独特的PtPb/Pt核壳结构。该结构的铂基催化剂展现出了卓越的ORR稳定性。同时，该催化剂不仅可以作为燃料电池阴极ORR的催化剂，还可以被用来催化阳极反应，如MOR和EOR。（来源：中国科学报 黄辛）