Rhombic Dodecahedral Pt-Ni ナノフレーム 電気触媒における建築の制御
Nigel Becknell1,2, Yoonkook Son1, Dohyung Kim3
1Department of Chemistry, University of California, Berkeley , Berkeley, California 94720, United States.
Journal of the American Chemical Society
|August 9, 2017
まとめ
研究者らは,新型のプラチナ・ニッケル (Pt-Ni) ナノフレームアーキテクチャを開発し,電気触媒の性能を向上させました. 掘削されたナノフレームの設計は,燃料電池と電解体の酸素還元反応の活性を大幅に高めます.
科学分野:
- 材料科学
- 電気化学
- ナノテクノロジー
背景:
- プラチナ基の合金は,陽子交換膜燃料電池と電解剤の重要な電気触媒です.
- プラチナ (Pt) の利用と表面活性を最適化することは,Pt合金電気触媒の進歩の鍵です.
研究 の 目的:
- 調整可能な3次元Ptアニソトロピーを持つ新しいPt-Niナノフレームアーキテクチャを設計する.
- ナノフレームの形態学と電気化学的性能に対する前体比の影響を調査する.
主な方法:
- PtとNiの前駆体比を制御することによって,Pt-Niロムビック十二面体の合成.
- 結果となるナノフレーム構造の特徴化 (空洞対発掘).
- 酸素還元反応 (ORR) 活動と質量活動の電気化学的評価
主要な成果:
- 2つの異なるナノフレームアーキテクチャを達成しました 完全に空洞で発掘されたものです
- 掘削されたPt-Niナノフレームは,商用Pt/Cと比較して,ORRの ~10倍以上の特異活性と ~6倍以上の質量活性を示した.
- 発掘されたナノフレームは 空洞のナノフレームの2倍の質量活性を示した.
結論:
- 調節可能なPt-Niナノフレーム合成は,高度に活発で効率的な電気触媒への経路を提供します.
- 掘削されたナノフレームの優れた性能は,表面近くのNi含有量の増加と,埋められたPtサイトを最小限に抑える拡張された2Dシート構造に関連しています.
- このアーキテクチャは,高度な燃料電池と電解器のアプリケーションでPtの利用を最適化します.
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