王义:分子筛骨架Al诱导氧缺陷实现超精细燃料电池催化剂制备
发布人:张妮  发布时间:2019-01-02   


碱性直接醇燃料电池(DAFC)作为传统化石能源的潜在和可再生替代品,以其低污染、便携、高能效特性引起了人们的广泛关注,其关键是合理设计和合成低成本、高活性与高稳定性的电催化剂。基于此,王义副研究员带领研究生提出了一种简便、无稳定剂的方法,在MCM-22分子筛模板的三维介孔石墨烯上均匀分散了超精细Pd纳米粒子,制得Pd/MGN复合电催化剂。研究表明,MCM-22分子筛骨架中Al作为Lewis酸导向三维介孔石墨烯富有氧缺陷,从而通过无有机稳定剂合成,在这些缺陷位点上形成了超精细、分布均匀的Pd纳米粒子。所得的Pd/MGN电催化剂具有等级多孔结构、比表面积大、电导率高、传质速度快、活性中心丰富易接触等特点,对燃料电池氧还原(ORR)的催化性能明显优于现有商业Pt/C催化剂。[Applied Catalysis B: Environmental , 2019, 244: 957-964 (IF = 11.69)]。进一步,对该催化剂电催化醇反应动力学进行探索,还发现其是一种优异的高效醇氧化电催化剂,特别是对于多元醇(如乙二醇、丙三醇)的电催化氧化反应。[Nano Research, (https://doi.org/10.1007/s12274-018-2222-6)]。这些工作为开发低成本、高性能的碳载金属电催化剂提供了一种简单的制备方法,对燃料电池催化剂的发展具有重要的意义。以上工作以东华大学为第一单位发表,首席科学家团队材料科学与工程学院硕士研究生崔雪雪为第一作者,王义副研究员为通讯作者。该研究得到国家自然科学基金和东华大学励志计划经费的大力支持。

Scheme 1. Illustrated formation of MGN using zeolite MCM-22 as template and the corresponding framework Al effect on the growth of ultrafine Pd nanoparticles.


论文全文链接:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0926337318311792

https://link.springer.com/article/10.1007/s12274-018-2222-6