一维/二维混合负载Pt催化剂的电化学性能

被称作过渡金属碳化物(mxenes)的Ti_3C_2T_x近来被用于聚合物燃料电池(PEMFC)催化剂负载,铂(Pt)/Ti_3C_2T_x催化剂表现出独特的高耐久性和氧还原反来应活性。本文首先通过加入Ti_3C_2T_x的Pt催化剂(Pt+TiC)与纯Pt催化剂的对比实验,证实了Ti_3C_2T_x对Pt催化活性确实有促进作用;在此基础之上,进一步将分散均匀的Ti_3C_2T_x的二维(2D)纳米材料和一维(1D)碳纳米管(CNT)在液相中充分混合,得到一种混合结构负载;然后加入氯铂酸并还原,进而得到一种由零维(0D)铂颗粒、1D碳纳米管、2D Ti_3C_2T_x共3种不同维度材料构成混合结构的催化剂。通过对比没有加入Ti_3C_2T_x的催化剂,拥有两种不同维度混合材料负载的Pt-CNT/TiC催化剂表现出较高的甲醇电氧化(MOR)和氧还原反应(ORR)活性,并通过耐久性实验也说明了该混合材料负载催化剂反应优先遵循四电子反应且具有更高的耐久性。

Pt/C催化剂氧还原反应的交流阻抗动态研究

本文通过RDE和EIS联合技术、等效电路模型,研究了酸性体系中商业Pt/C催化剂ORR行为.研究发现Pt/C动态界面包括两个彼此独立的过程:1)Pt表面原有Pt O还原至Pt过程,2)ORR促进新Pt O形成过程,为催化材料稳定性及活化性提供了关键依据;并发现动态界面促进多孔电极重构以及与传输匹配过程.在高过电位下,ORR的高反应速率可通过增加催化材料憎水性予以改善.上述研究结果可对ORR的直流电化学研究进行有效补充,并提供建模基础.