TaOx-kapslede Pt-nanopartikler som effektive katalysatorer til polymerelektrolytbrændselsceller
Tværsnitbilleder af SEM (a, b) og BSEM (c) af Pt/TaO x katalysator på GC-elektrode
En af udfordringerne for kommercialiseringen af polymerelektrolytbrændselsceller (PEFC'er) er udviklingen af nye katodekatalysatorer til oxygenreduktionsreaktionen (ORR), der udviser overlegen aktivitet og holdbarhed end konventionelle platin (Pt)-katalysatorer (Pt/C).
Her, Zaenal Awaludin, Takeo Ohsaka, og kolleger ved Institut for Elektronisk Kemi rapporterer om udviklingen af TaO x (tantaloxid) nanopartikler-kapslede Pt-nanopartikler (Pt/TaO x ) som har en højere aktivitet og holdbarhed end en Pt-katalysator alene.
Pt/TaOx-katalysatoren har en unik struktur bestående af TaOx-kapslede Pt-nanopartikler. Pt/TaOx-strukturerne blev fremstillet ved elektroaflejring af TaOx-nanopartikler efterfulgt af Pt-nanopartikler på glasagtige kulstof (GC) elektroder.
Det elektrokemisk aktive overfladeareal (ECAS) af TaO x -capped Pt nanopartikler katalysator er omkring en fjerdedel af Pt/C, men dens ORR-aktivitet er næsten sammenlignelig med Pt/C-aktiviteten, og dens holdbarhed er omkring 8 gange højere sammenlignet med Pt/C.
Den unikke samling af TaO x -capped Pt nanopartikler katalysator, hvori Pt nanopartiklerne er dimensionsstabiliseret af den porøse TaO x ramme kunne forhindre Pt-nanopartiklerne i at aggregere og opløses. Den øgede ORR-aktivitet tilskrives faktorer, der inkluderer en gunstig adsorption af O 2 molekyler for 4e-ORR som et resultat af en afsmitningseffekt, som kan lindre forgiftningsvirkningen af OHad-arter på Pt-overfladen; sænke den lokale pH i nærheden af Pt-nanopartikler; og elektronisk interaktion mellem Pt-nanopartikler og TaO x .
Skematiske illustrationer af (a) TaO x -capped Pt nanopartikel i en TaO x rammer, (b) bindingsdannelse af Ta med GC og Pt, og (c) O 2 adsorption på Pt-TaO x overflade
TaO x -capped Pt nanopartikler har en dimensionsstabil struktur og forventes at være en lovende elektrokatalysator for ORR i PEFC'er.
Varme artikler
-
Forskere skaber nano-reaktorer til produktion af brint biobrændstofKunstnerens gengivelse af P22-Hyd, et nyt biomateriale skabt ved at indkapsle et brintproducerende enzym i en virusskal. Kredit:Indiana University Forskere ved Indiana University har skabt et yder -
Nano- og mikromotorer til biologiske og kemiske anvendelserNano- og mikromotorer er ofte efterligninger af naturlige biologiske motorer. Kredit:Catalan Institute of Nanoscience and Nanotechnology Nano- og mikromotorer er ultrasmå enheder designet til at u -
Fjernelse af risiko for at frigøre det fulde potentiale for nanomaterialerEU NANOREG -projektet udvikler den næste generation af pålidelige og sammenlignelige eksperimentelle data om miljø, sundheds- og sikkerhedsaspekter ved nanomaterialer. NANOREG, som begyndte i marts 20 -
Nye nanopartikler kan forbedre kræftbehandlingenLægemiddelbærende nanopartikler designet af MIT og MGH forskere er dekoreret med tags, der binder til molekyler fundet på overfladen af tumorceller. Nanopartikelbilleder:MIT/MG I de seneste år,
- Trump tilbageførsel af kilometertal standarder tarm klimaforandringer push (opdatering)
- 4 måder at lære om videnskab Denne Summer
- Instagram begynder at lade brugere rapportere misinformation
- Miljøvenlige præfabrikerede nanopartikler kan revolutionere nanoproduktionen
- Hvordan man laver en guldatom Model
- Danner stjerner i det tidlige univers