电化学(中英文) ›› 2022, Vol. 28 ›› Issue (4): 2106091. doi: 10.13208/j.electrochem.210609
张天恩, 颜雅妮, 张俊明, 瞿希铭, 黎燕荣, 姜艳霞*()
Tian-En Zhang, Ya-Ni Yan, Jun-Ming Zhang, Xi-Ming Qu, Yan-Rong Li, Yan-Xia Jiang*()
摘要:
Pt基催化剂是氧还原反应的优良催化剂,改善其活性和稳定性是燃料电池商业化的关键。本文利用金属有机框架衍生的氮掺杂碳材料为载体,通过浸渍、冻干和简单热处理的方法合成了Pt/NC、Pt3Zn/NC-L和Pt3Zn/NC-H催化剂,平均粒径均在2 nm左右。在Pt中引入Zn元素引起其晶格收缩,使Pt-Pt键变短,优化了Pt与含氧中间体的结合,增强氧还原反应的活性。在高合金化程度的Pt3Zn/NC-H催化剂上,氧还原反应的半波电位为0.903 V,较商业Pt/C正移57 mV。0.9 V下的质量活性和面积比活性分别是商业Pt/C的4.50倍和3.33倍。在O2饱和的0.1 mol·L-1 HClO4溶液,0.6 ~ 1.0 V(vs. RHE)进行10000周稳定性测试,商业Pt/C的质量活性和面积比活性分别衰减25.00%和23.80%,而在Pt3Zn/NC-H催化剂上未观察到衰减。