八面体Pd@Pt1.8Niのコアシェルナノ結晶は,酸素還元反応の活性触媒として超薄なPtNi合金シェルを持つ
Xu Zhao1, Sheng Chen, Zhicheng Fang
1Hefei National Laboratory for Physical Sciences at the Microscale & Synergetic Innovation Center of Quantum Information and Quantum Physics, Center of Advanced Nanocatalysis, and Department of Chemical Physics, University of Science and Technology of China , Hefei, Anhui 230026, P. R. China.
Journal of the American Chemical Society
|February 13, 2015
まとめ
研究者は,酸素還元反応 (ORR) のためのパラジウム・プラチナ・ニッケル (Pd@PtNi) コア・シェルナノ結晶を作成するための新しい方法を開発しました. これらの触媒は,商用オプションの5倍以上の活性を示し,プラチナの使用を減らす.
科学分野:
- 材料科学 材料科学とは
- 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:
- 効率的なプラチナベースの触媒の設計は,酸素還元反応 (ORR) にとって極めて重要です.
- コア・シェルと合金構造は,触媒性能を高めるための一般的な戦略です.
- これらの戦略を組み合わせることで,新しい触媒設計が可能になる.
研究 の 目的:
- 新しい八面体パラジウム・プラチナ・ニッケル (Pd@PtNi) コア・シェルナノ結晶を合成する.
- 殻のPt/Ni原子比の調製性を調査する.
- ORRのための合成されたナノ結晶の触媒活性を評価する.
主な方法:
- 多用途の水性合成経路が採用されました.
- 八面体Pd@PtNiのコアシェルのナノ結晶が形成されました.
- Pt/Ni原子比は,前駆物質の量を調整することで変化した.
主要な成果:
- 殻のPt/Ni原子比は,0.6から1.8.8まで調節可能でした.
- 合成した触媒は,商用Pt/Cの5倍以上の質量活性を示した.
- {111} の側面の超薄なPtNi殻は,高い活性への鍵として特定されました.
結論:
- コア・シェルと合金戦略の組み合わせにより,高度に活性なORR触媒の設計が可能になります.
- この方法は,触媒効率を維持しながら,プラチナ含有量を減らすことができます.
- このアプローチは,高度な触媒開発のための他の多金属ナノ結晶に拡張可能です.
