オーダーメイドメソポラスプラチナ@グラフィティック炭素内蔵ナノフェーズは,高度に活性で安定した,メタノール耐性のある酸素還元電触媒として使用されています

科学分野:

• マテリアルサイエンス 材料科学
• 電気化学 電気化学について
• ナノテクノロジー ナノテクノロジー

背景:

• 効率的な電気触媒の開発は,燃料電池技術にとって極めて重要です.
• プラチナベースの触媒は効果的ですが,安定性とコストに問題があります.
• メソポラス炭素材料は,高表面積と,触媒のサポートのための調節性特性を提供します.

研究 の 目的:

• 高度オーダーされたメソポラスプラチナ@グラフィット炭素 (Pt@GC) 複合材料の設計と合成を行う.
• Pt@GCの構造-特性関係を電気触媒の応用で調査する.
• 酸素還元反応 (ORR) の電気触媒としてのPt@GCの性能を評価する.

主な方法:

• 硬いテンプレートとして,オーダーされたメソポラスシリカを使用した.
• 炭素の堆積とプラチナ前駆体低減のためのメタンによる化学蒸気堆積 (CVD) を採用した.
• 先駆体負荷とCVD条件を調整することによって,制御されたPt含量,メソ構造,および多孔性.

主要な成果:

• 良くグラフィティズされた炭素フレームワークと均等に分散したPtナノ粒子を備えたPt@GC複合材料を成功に合成しました.
• 調節可能なメソポラス構造,多孔性,Pt負荷を達成しました.
• 他の炭素基のPt触媒と比較して ORRに対する優れた電解活性,安定性,およびメタノール耐性を実証した.

結論:

• 合成されたメソポラスPt@GC複合物は,燃料電池のための非常に有望な電気触媒です.
• Facile合成方法は,ナノフェーズを埋め込んだ様々なメソポラス型グラフィチ化炭素材料を作成するために適用できます.
• 高表面積,オーダーメイドメソポール,グラフィティック炭素を含むPt@GCの統合された性質は,その強化されたORR性能の鍵です.