Fe(Pt, Ru)B非晶带材脱合金制备纳米多孔PtRuFe及其甲醇电催化性能

• 作者: 徐秀月 李艳辉 张伟
• 来源期刊: 金属学报
• 关键词: PtRuFe合金 纳米多孔金属 非晶合金 脱合金化 电催化性能
• 年，卷（期）: 2020,（10）
• 页码范围: 1393-1400
• 页数: 8页
• 分类号: TG146
• 语种: 中文
• DOI: 10.11900/0412.1961.2020.00028

摘要

以Fe65Pt10-xRuxB25(x=0、2、4,原子分数,％)急冷合金带材为前驱体,在0.1 mol/LH2SO4溶液中进行恒电位脱合金化,制备纳米多孔合金,并对合金的相组成和孔结构进行表征,对其甲醇电催化性能进行评价.结果 表明,所有急冷合金带材均具有非晶结构,脱合金后可形成由单一fcc结构(Pt,Ru)Fe相组成的纳米多孔合金.当x=0、2时,制备的合金具有均匀双连通纳米多孔结构,平均孔径和韧带尺寸分别为6～7和7～8 nm;x=4时,纳米多孔合金表面有裂纹产生.随x由0增至4,纳米多孔合金在0.5 mol/L H2SO4+1.0 mol/L CH3OH混合溶液中的正扫氧化峰电位依次向负电位方向移动,正扫氧化峰电流密度(jf)先增加后降低,而正扫、反扫氧化峰电流密度的比值(jf/jb)逐渐增加.x=2时,纳米多孔合金的jf和jf/jb分别为0.87 mA/cm和4.6,分别是x=0时纳米多孔合金的1.7和2.7倍,表明其具有比PtFe合金更高的甲醇电催化活性和抗CO中毒能力.PtRuFe三元纳米多孔合金催化性能的改善源于Pt/Ru双功能机制和加入Ru引起的对CO氧化物种吸附能的减弱.此外,纳米多孔PtRuFe合金还具有铁磁性,便于分离和回收.