和硫联合合的石墨烯复合气凝微球支持Pt电极催化甲醇电氧化反应
Jie Liu1, Yifan Cai1, Zhishuai Tian1
1National Key Laboratory of Advanced Polymer Materials, Polymer Research Institute, Sichuan University, Chengdu 610065, China.
ACS applied materials & interfaces
|April 7, 2025
概括
和硫联合合的石墨烯气凝微球与化碳 (NS-GAMs@C) 增强了纳米粒子分散和甲醇电氧化的活性. 这种新型催化剂系统在燃料电池应用中显著提高了性能和稳定性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 基于石墨烯的材料由于其独特的特性,对催化非常重要.
- 为甲醇氧化开发高效的电催化剂对于燃料电池技术至关重要.
- 和硫的联合兴奋剂可以增强材料的催化活性.
研究的目的:
- 为了合成与和硫联合合的石墨烯复合材料,用氧化碳 (NS-GAMs@C) 合成气凝微球.
- 将NS-GAMs@C与纳米粒子 (Pt NPs) 功能化,以创建Pt/NS-GAMs@C微球.
- 为了评估合成的Pt/NS-GAMs@C的电催化性能,用于甲醇氧化.
主要方法:
- 通过压力喷涂,冷成型,冷干燥和高温碳化制备NS-GAMs@C.
- 使用溶热还原反应将 Pt NPs 增长到 NS-GAMs@C 上.
- 对 Pt/NS-GAMs@C 对于甲醇电氧化活性和稳定性的电化学表征.
主要成果:
- NS-GAMs@C展示了相互连接的多孔结构,高表面积和高的N/S兴奋剂水平.
- Pt NPs在NS-GAMs@C上均分布,尺寸缩小,Pt (111) 方面增加.
- 优化的Pt/NS-GAMs@C实现了840.11 mA·mg-1 Pt的质量活性,显著超过了对照材料.
- 观察到优异的长期电催化稳定性.
结论:
- 开发的 Pt/NS-GAMs@C 微球显示出卓越的催化活性和稳定性,用于甲醇电氧化.
- N/S辅助兴奋剂和烧解碳有效地提高了基于的电催化剂的性能.
- 这项研究为甲醇电氧化燃料电池提供了一个有前途的催化剂系统.
