碳布负载的高分散CoP_(x)纳米粒子及其甲醇电催化氧化反应性能的研究

直接甲醇燃料电池(DMFC)是一种有潜力的商用燃料电池技术,目前贵金属阳极材料昂贵的价格阻碍其发展。开发分散均匀粒径分布窄的金属磷化物催化剂仍然是一个挑战。本研究通过原子层沉积法(ALD)在碳布上沉积CoO_(x),然后经过磷化处理获得CoP_(x)。通过改变ALD臭氧脉冲(ALD-O_(3))的循环数,调控CoO_(x)(ALD-CoO_(x))在碳布上的成核生长方式,获得粒径小、分布均匀的CoP_(x)纳米粒子。经过优化后的CoP_(x)纳米催化剂(CoP_(x)/40-CC)在碱性溶液中对甲醇电催化氧化反应表现出优异的活性(153 mA/cm^(2)),高于浸渍法制备的催化剂(Imp-CoP_(x)/CC),尽管CoP_(x)/40-CC的CoP_(x)负载量低于Imp-CoP_(x)/CC。结果表明,甲醇电催化氧化过程中的电子转移和传质动力学得到了提高,这得益于CoP_(x)较小的粒径和均匀的分布。