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Nature Commun：有机分子辅助煅烧合成金属间纳米催化剂

纳米技术
2022-11-01


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担载型金属间化合物的催化剂通常比结构畸变的合金催化剂具有更高的催化活性，但是合成金属间催化剂通常需要高温煅烧处理，导致金属间材料烧结形成粒径较大的催化剂。

有鉴于此，中国科学技术大学梁海伟（Hai-Wei Liang）等报道发展了一种具有普适性的小分子辅助浸渍合成方法合成一系列金属间催化剂，包括18种担载于碳黑上的铂系二元金属间催化剂。

本文要点：

(1)

这种方法使用一种能够与Pt配位的含杂原子（O、N、S）分子添加剂，同时在高温煅烧处理过程中转变为杂原子掺杂石墨烯，通过这种小分子辅助作用抑制煅烧合金过程的烧结，从而形成粒径较小的金属间催化剂。比较不同的小分子添加剂，当使用巯基乙酸钠（sodium thioglycolate）添加剂时，合成了18种含Pt二元金属间催化剂。

(2)

在ORR电催化反应中，制备的PtCo金属间催化剂在H2-O2燃料电池中实现了高达1.08 A mgPt‑1的质量活性，在H2-空气燃料电池中实现高达1.17 W cm-2的额定功率密度（rated power density）。

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参考文献

Song, TW., Xu, C., Sheng, ZT. et al. Small molecule-assisted synthesis of carbon supported platinum intermetallic fuel cell catalysts. Nat Commun 13, 6521 (2022)

DOI: 10.1038/s41467-022-34037-7

https://www.nature.com/articles/s41467-022-34037-7

 




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