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《中国化学会第29届学术年会摘要集——第28分会:绿色化学》2014年
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高催化活性和高稳定性直接甲醇燃料电池电催化剂

刘岩  王远  高昂  张琳玮  
【摘要】:质子交换膜燃料电池(PEMFC)作为一种高效、环境友好的绿色能源,在航天、潜艇、电动车、电站等领域具有重要应用前景。目前最接近商业化的PEMFC是直接甲醇燃料电池(DMFC)。DMFC所使用的电催化剂主要为负载型铂基催化剂,甲醇在铂基催化电极上氧化时会出现严重的电化学极化。此外,在通常的DMFC中,甲醇透膜将导致阴极Pt催化剂上发生甲醇氧化反应(MOR),该反应与氧还原反应的竞争使电池效率大幅度降低。因此,研制对甲醇氧化反应具有高催化活性的阳极电催化剂和兼具优良氧还原反应催化活性和耐甲醇性能的阴极电催化剂是DMFC研究中的重要课题。我们以"非保护型"PtRu金属纳米簇和氮杂化碳纳米角为结构基元,构筑了纳米复合催化剂(PtRu/NCNHs),该催化剂对MOR具有优良的催化活性。PtRu/NCNHs催化MOR的质量活性和比活性分别是商购PtRu/C催化剂的2.5倍和1.8倍。研究发现,PtRu/NCNHs对MOR的高催化活性源于PtRu金属纳米簇和NCNHs间的电子相互作用。
【作者单位】:北京大学化学与分子工程学院
【分类号】:O643.36

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