石大重質油國家重點實驗室催化劑研究成果在《德國應用化學》發表
發布時間:2014-12-09 | 來源:化學工程學院 | 瀏覽量:
近日,石大重質油國家重點實驗室、化學工程學院張鑫教授課題組在燃料電池電極催化劑的基礎研究上取得重要進展,該成果于2014年11月10日發表于化學化工期刊Angew.Chemie(《德國應用化學》),題目為“Synthesis of Pt–Ni Alloy Nanocrystals with High-Index Facets and Enhanced Electrocatalytic Properties”,論文共有11名作者,其中前9位作者是石大師生,第一作者是中國石油大學化學工程學院碩士研究生徐習嶺。
Angew.Chemie是化學領域的重要期刊,全稱是Angewandte Chemie International Edition,分德語版和英語版,2013年的影響因子為11.339。Angew.Chemie上收錄的文章以簡訊類為主,主要分布在有機化學、生命有機化學、材料學、高分子化學等領域,無機化學、物理化學涉及相對較少。收錄的論文要求有原創性、結果的重要性、內容的通俗性以及科學的正確性。
燃料電池由于可以直接將化學能轉化為電能,具有高效、環境友好的特點,被視為21世紀的清潔能源技術。金屬鉑(Pt)是高效的燃料電池電極催化劑,然而其昂貴的成本、易中毒以及亟待提高的催化活性極大地限制了商業應用。在國家自然科學基金委的資助下,張鑫課題組采用甘氨酸和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)分別作為形貌調變劑和還原劑(和保護極),在溫和水熱條件下“一鍋法”實現了鉑鎳(Pt-Ni)納米晶核形成速度和晶體生長速度的精細控制,觀察并證實了在低濃度甘氨酸條件下,通過自組裝的機理合成了具有高指數晶面的鉑鎳凹面立方體,而在高甘氨酸濃度條件下,通過晶體生長控制合成了鉑鎳六八面體,這些具有高指數晶面的鉑鎳納米晶作為陽極電化學催化劑,顯示出了比商業Pt黑和Pt/C更高的面積比活性。研究過程中,課題組通過與廈門大學孫世剛教授課題組合作,確定了鉑鎳納米晶暴露的晶面,并進一步證實了這些具有高指數晶面的鉑鎳納米晶作為陰極電化學催化劑,顯示出了對氧還原反應(ORR)優異的電催化性能。