Angew:SiO2保护策略合成PtFeIr纳米线ORR电催化
纳米技术 纳米 2021-12-11

发展高效率和稳定性较好的氧还原电催化剂是促进燃料电池的大规模应用的关键。Pt基合金纳米线是一种性能优异的传统ORR催化剂,但是此类催化剂面临着长期电催化循环过程导致结构破坏和严重的催化活性衰减问题。

有鉴于此,中国科学院理化技术研究所张铁锐等报道合成了规则排列结构的fct-PtFeIr金属间纳米线催化剂,直径为2.6 nm,结构为面心四边形。同时作者使用SiO2保护策略,能够保护PtFeIr纳米线的形貌免于发生高温相转变。这种材料实现了优异的ORR电催化活性和稳定性。


本文要点:

(1)

合成的PtFeIr/C催化剂展示了优异的质量活性,2.03 A mgPt-1,比面心立方结构的畸变PtFeIr纳米线(1.11 A mgPt-1)或者市售的Pt/C(0.21 A mgPt-1))催化剂活性更高。而且,合成的fct-PtFeIr/C电催化剂在稳定性测试过程中展示了较好的结构稳定性和电化学稳定性。

(2)

通过SiO2保护策略合成fct-PtFeIr/C纳米线催化剂,SiO2保护层能够避免纳米线的聚集,其中的Ir改善了纳米线的热稳定性。因此,通过调控结构和组成实现了同时改善ORR催化活性和稳定性。

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参考文献

Zhaojun Yang, Hongzhou Yang, Lu Shang, Tierui Zhang, Ordered PtFeIr intermetallic nanowires through a silica-protected strategy for oxygen reduction reaction, Angew. Chem. Int. Ed. 2021

DOI: 10.1002/anie.202113278

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202113278



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