埋葬されたインターフェースの個々のプラチナナノ粒子の水素進化の可視化
Rui Gao1, Martin A Edwards1, Yinghua Qiu1
1Department of Chemistry, University of Utah, Salt Lake City, Utah 84112, United States.
Journal of the American Chemical Society
|April 23, 2020
まとめ
研究者はスキャニング電気化学細胞顕微鏡 (SECCM) を使用して,埋もれたプラチナナノ粒子 (PtNP) 電気触媒における水素進化反応 (HER) をイメージした. 最適なHER活動は,約200nmの厚さのNafion陽子交換膜層で発生しました.
科学分野:
- 電気化学
- 材料科学
- ナノテクノロジー
背景:
- 燃料電池や固体電池のような エネルギー貯蔵装置には 電気化学的インターフェースが不可欠です
- ナノスケールでのインターフェイス活動の理解は デバイスのパフォーマンスを最適化するために不可欠です
- 埋もれたインターフェースは,従来の電気化学的方法で研究することが困難です.
研究 の 目的:
- 埋もれたインターフェースでの反応のナノスケール電気化学イメージングを実証する.
- 陽子交換膜の下にある個々のプラチナナノ粒子 (PtNP) での水素進化反応 (HER) を調査する.
主な方法:
- 局所的な電気化学測定のためのスキャニング電気化学細胞顕微鏡 (SECCM) を利用した.
- 異なる厚さ (100~800 nm) のナフィオンで覆われた個々の PtNP に HER をイメージした.
主要な成果:
- 埋もれた PtNP インターフェイスで HER のナノスケール電気化学イメージングを成功させました.
- PtNPのHER率は,ナフィオン膜の厚さに依存していた.
- ナフィオン膜の厚さは約200nmで最大触媒活性が観察されました.
結論:
- SECCMは,埋もれたインターフェイスで電気化学的活動を直接画像化します.
- ナフィオン層の厚さは,HERのPtNP電気触媒の性能に大きな影響を与えます.
- エネルギー装置の電気触媒効率を高めるには 膜の厚さを最適化することが重要です
