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半岛体育在线登录:材料半岛体育在线登录程年才课题组在《Advanced Functional Materials》期刊发表原创性研究成果

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发布时间:
2024-05-28
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近日,福州大学半岛体育在线登录,程年才老师课题组在燃料电池电催化领域取得重要研究进展,相关成果以“Ti Single Atom Enhancing Pt-Based Intermetallics for Efficient and Durable Oxygen Reduction”为题发表在《Advanced Functional Materials》期刊上(影响因子19.0,中科院一区)。

 

 

铂基催化剂的耐久性问题以及氧还原反应(ORR)的缓慢的反应动力学,严重阻碍了质子交换膜燃料电池(PEMFC)的商业化发展。在这项工作中,通过设计Ti单原子修饰的活性氮掺杂多孔碳(Ti-a-NPC)作为催化剂载体,构筑了超小尺寸Pt基金属间纳米颗粒约(2.62 nm),作为高效且持久的氧还原电催化剂。修饰在Ti-a-NPC表面或孔中的Ti单原子能够锚定Pt基金属间纳米颗粒,不仅使Pt基金属间纳米颗粒具有超小尺寸,而且能够在ORR过程中抑制其脱落与迁移。此外,Ti单原子与Pt基金属间纳米颗粒之间会形成Pt-Ti键,缓冲Pt基金属间纳米颗粒向N原子的电子转移,从而优化活性位点对含氧中间体的吸附性质,提高了催化剂的本征活性。所制备的催化剂(L12-Pt3Co/Ti-a-NPC)质量活性是商业Pt/C催化剂的11倍(1.765 A mgPt-1),并且在经历30 000圈加速耐久性测试后,质量活性仅下降了3.7%,而商业Pt/C则下降了37.1%。

 

半岛体育在线登录21级博士生王子辰为该论文第一作者,福州大学半岛体育在线登录为第一单位,论文通讯作者为程年才教授,本研究获得了国家自然科学基金项目(21875039)、国家自然科学基金外国学者研究基金项目(22250710676)和福建省产学研联合重大项目(2021H6020)的支持。

 

DOI : 10.1002/adfm.202406347

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