新型核壳结构催化剂的制备及其对甲酸氧化的催化作用

• 作者: 余锦南 廖世军 曾建皇 杜丽 汤海波 田新龙
• 来源期刊: 中国科学（化学）
• 关键词: 脉冲电沉积 氮化物 核壳结构 甲酸氧化 燃料电池
• 年，卷（期）: 2017,（5）
• 所属期刊栏目: 论文
• 页码范围: 641-646
• 页数: 6页
• 语种: 中文
• DOI: 10.1360/N032016-00206

摘要

本文通过采用脉冲电沉积技术在氮化物纳米粒子表面沉积原子层厚度的铂,成功地制得了以碳纳米管负载氮化物纳米粒子为核的新型核壳结构催化剂TiN@Pt/NCNTs,并考察了催化剂对于甲酸氧化的催化活性和稳定性.在相同铂负载量情况下,TiN@Pt/NCNTs催化剂的甲酸氧化质量活性可达商业Pt/C催化剂的3.3倍,并表现出良好的抗CO中毒能力和电化学稳定性.研究发现,在TiN中添加少量Cu制得的TiCuN@Pt/NCNTs比TiN@Pt/NCNTs表现出更高的催化活性,其Pt的质量活性可达商品Pt/C催化剂的4.5倍.扫描透射电镜(STEM)及能谱图谱(EDS mapping)清楚地揭示了催化剂的核壳结构.独特的核壳结构使得Pt原子得到了良好的分散是催化剂表现出良好活性的重要原因,同时Cu元素在氮化钛中的掺杂可使得Pt的d电子能级进一步降低,使得催化剂的活性得到了进一步的提升.