2017年7月14日,买球的app排行榜前十名推荐邹金龙教授领导的科研团队在ELSEVIER出版的《Applied Catalysis B: Environmental》上发表了题为“Tungsten diselenide/porous carbon with sufficient active edge sites as a co-catalyst/Pt-support favoring excellent tolerance to methanol-crossover for oxygen reduction reaction in acidic medium”的研究论文。
甲醇燃料电池(DMFC)作为将燃料化学能直接转化为电能的清洁能源装置,已经引起越来越多的关注。但甲醇渗透、稳定性差等因素仍然影响着DMFC的功率输出。其中,阴极氧还原反应(ORR)的迟缓和甲醇渗透是限制其大规模应用的重要瓶颈。因此,迫切需要研发成本较低、ORR活性较高的阴极催化剂,且具备良好的稳定性和甲醇耐受性。
邹金龙教授研究团队从提高催化剂载体的性能、并赋予其助催化活性出发,进一步提高Pt基催化剂ORR活性和甲醇耐受性。文中将硒粉和钨酸铵分别作为硒源和钨源,柠檬酸作为碳源,采用液体自组装和高温碳化的方法,制备出二硒化钨/多孔碳(WSe2/C)复合阴极催化剂;并使用硼氢化钠还原法于所制备载体表面载5wt.%的Pt。通过改变不同的碳化温度,探究其结构变化和活性成分组成对ORR性能的影响,从而理清构效关系。通过该方法制备的Pt-WSe2/C-800复合材料和商业Pt/C(10 wt.% Pt)相比,在酸性介质中表现出4.57mA cm−2 的高电流密度,强甲醇耐受性和稳定性。性能提高是因为Pt,WSe2和高表面积的多孔碳之间的牢固接触可以显著改善Pt活性位点的暴露,从而相应地促进电荷转移效率和氧分子的快速吸附,活化和还原。此外,WSe2纳米颗粒原位嵌入碳骨架上,可有效降低催化过程中Pt在WSe2/C表面的自聚集现象,从而最大限度地保持催化剂表面上可用的催化活性位点数量,提高其稳定性。这种用过渡金属硒化物作为Pt的助催化剂的设计研发为提高氧还原性能提供了一种全新的思路,并为其在燃料电池领域的应用开辟了新视角。
该项研究得到国家自然科学基金(51578218、51108162)、黑龙江省自然科学基金(B201411),功能无机材料化学教育部重点实验室创新基金、十大正规买球的app排行榜“杰出青年”基金的支持。论文第一作者为买球的app排行榜前十名推荐环境科学学科在读硕士研究生潘思雨。

Tungsten diselenide/porous carbon with sufficient active edge sites as a co-catalyst/Pt-support favoring excellent tolerance to methanol-crossover for oxygen reduction reaction in acidic medium. Appl. Catal. B: Environ. 2017; 219: 18-29, DOI: 10.1016/j.apcatb.2017.07.011. https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2017.07.011