竹のような炭素ナノチューブ/Fe3Cナノ粒子のハイブリッドとその高効率な酸素還元のための触媒
Wenxiu Yang1, Xiangjian Liu, Xiaoyu Yue
1State Key Laboratory of Electroanalytical Chemistry, Changchun Institute of Applied Chemistry, Chinese Academy of Sciences , Changchun, Jilin 130022, China.
Journal of the American Chemical Society
|January 22, 2015
まとめ
研究者らは,竹のような新しい炭素ナノチューブ/Fe(3) Cナノ粒子触媒を開発しました. これらの非貴金属触媒は,燃料電池技術にとって極めて重要なプラチナと比較して,より優れた酸素還元反応 (ORR) 活性と安定性を示しています.
科学分野:
- 電気化学 電気化学について
- 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
背景:
- 酸素還元反応 (ORR) のための非貴金属の効率的な触媒の開発は,燃料電池技術の進歩に不可欠です.
- プラチナベースの触媒は効果的ですが,高価であり,安定性の課題に直面しています.
研究 の 目的:
- 一次元の竹のような炭素ナノチューブ/Fe(3) Cナノ粒子ハイブリッドナノエレクトロカタリストの新種を合成し,特徴づけること.
- これらの新しい触媒のORR性能と安定性を,アルカリ的および酸性メディアの両方で評価する.
主な方法:
- PEG-PPG-PEG Pluronic P123,メラミン,Fe ((NO ((3)) ((3)) の混合物を800°CでN ((2)) で冷却することを含む,ワンポット,大規模合成プロトコルです.
- サイクルボルトメトリーおよびアルカリおよび酸性溶液中の回転ディスク電極測定を含む電気化学的特徴付け.
主要な成果:
- 合成されたハイブリッド電触媒は,KOHで0.861Vの半波電位を持つ高ORR活性を示し,商用Pt/C触媒を上回った.
- 比較可能なORR発症の可能性が酸性環境で観察され,Pt/Cと比較して安定性とメタノール耐性が著しく向上した.
- 触媒はORRの極化曲線のシフトが最小で,メタノールの存在で酸素還元ピークの変化はありませんでした.
結論:
- 開発された竹のような炭素ナノチューブ/Fe(3) Cナノ粒子のハイブリッドナノエレクトロカタリストは,ORRのプラチナの有望な代替品です.
- これらの非貴金属触媒は,優れた性能,安定性,およびメタノール耐性を提供し,アルカリ性および酸性環境の両方で燃料電池アプリケーションに非常に適しています.
