モノディスパースコア/シェルのNi/FePtナノ粒子とそのNi/Ptへの変換により,酸素減少を触媒化する
Sen Zhang1, Yizhou Hao, Dong Su
1Department of Chemistry and ‡Department of Materials Science and Engineering, University of Pennsylvania , Philadelphia, Pennsylvania 19104, United States.
Journal of the American Chemical Society
|October 29, 2014
まとめ
私たちは,サイズ制御された,均一なコア/シェルナノ粒子を作る方法を開発しました. これらのナノ粒子は,変換後,酸素還元反応 (ORR) の触媒活性が著しく強化されていることを示しています.
科学分野:
- マテリアルサイエンス 材料科学
- ナノテクノロジー ナノテクノロジー
- 電気化学 電気化学について
背景:
- 酸素還元反応 (ORR) のための効率的な触媒の開発は,クリーンエネルギー技術にとって極めて重要です.
- 現在のプラチナベースの触媒は高価で,プラチナ含有量が減少した代替品の必要性を高めています.
研究 の 目的:
- 調節可能なサイズのモノディスパースコア/シェルニッケル/プラチナ (Ni/Pt) ナノ粒子 (NP) を合成する.
- ORRのためのこれらの新しいNPの電解活性を調査する.
主な方法:
- Ni/FePtコア/シェルのNPの種子媒介成長により,Ni種子の酸化を防止します.
- ニール/フェプトNPをニール/ペルトNPに変換する. 酸性洗浄を用いて.
- NPのサイズ,殻の厚さ,および電解性能の特徴.
主要な成果:
- 薄い (≈1 nm) のFePt殻を持つ単分散のNi/FePtコア/シェルのNPのサイズ制御可能な合成を達成しました.
- Ni/FePtから派生したNi/PtNPは,商用Pt触媒と比較して,著しく高い特異活性 (1.95 mA/cm2) と質量活性 (490 mA/mgPt) を示した.
- Ni 核のサイズを調整することで,電解活性を最適化しました.
結論:
- コア/シェルNPを非貴金属コアで合成するための堅固な方法が確立されました.
- これらの先進的なNP触媒は,ORRやその他の反応のための超低プラチナ含有量触媒の開発に有望な経路を提供します.
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