纳米结构的Ti{0.7}Mo{0.3}O2支持增强了电子转移到Pt:氧降解反应的高性能催化剂

科学领域:

• 电化学和材料科学 材料科学
• 专注于能量转换技术的催化剂.

背景情况:

• 质子交换膜燃料电池 (PEMFCs) 面临来自缓慢氧降解反应 (ORR) 动力学和 (Pt) 催化剂不稳定的挑战.
• 阴极催化剂上的碳腐蚀严重限制了PEMFCs的耐用性和应用.

研究的目的:

• 为 Pt 催化剂开发强大的非碳可催化支持,以增强 ORR 活性和耐用性.
• 在一个新的Ti{0.7}Mo{0.3}O{2}纳米结构上研究Pt的电子和结构性质.

主要方法:

• 合成了一种新的Ti{0.7}Mo{0.3}O{2}纳米结构,作为的可催化支.
• 对Pt/Ti{0.7}Mo{0.3}O{2}催化剂的表征,重点关注电子结构的修改和金属支相互作用.
• 电化学测试以评估氧降解反应 (ORR) 在潜在循环下性能和稳定性.

主要成果:

• Ti{0.7) Mo{0.3) O{2) 支持方便电子传输机制,修改了 Pt d 带中心并增强了 ORR 活动.
• 由于强烈的金属支相互作用 (SMSI),在潜在循环过程中表现出优越的稳定性,在酸性和氧化环境中抵抗腐蚀.
• 对于Pt/Ti{0.7}Mo{0.3}O{2}的ORR电流密度分别大约是商业Pt/C和PtCo/C催化剂的7倍和2.6倍.

结论:

• 强大的Ti{0.7}Mo{0.3}O{2}可催化支为PEMFC中的Pt催化剂提供了传统碳支的有希望的替代方案.
• 这种方法提高了催化剂的耐用性和ORR性能,为先进的催化剂设计和更广泛的燃料电池应用铺平了道路.