2018年10月17日，买球的app排行榜前十名推荐环境系邹金龙教授领导的科研团队在RSC出版的杂志《Journal of Materials Chemistry A》上发表了题为“Carbon-thin-layer Protected WP with no Passivation Supported on Acid-treated Expanded Graphite as Efficient Pt Co-catalysts for Methanol Oxidation and Oxygen Reduction Reactions”的研究论文。

近年来，能源短缺造成的环境污染在进一步加剧。直接甲醇燃料电池（DMFCs）作为一种环境友好型储能技术，被研究者们广泛关注。DMFC的工作效率主要取决于两个重要反应：甲醇氧化反应（MOR）和氧还原反应（ORR）。因此，有必要开发能够促进这两种反应的有效催化剂。迄今为止，Pt基催化剂是DMFC中最常用的催化剂，特别是Pt基催化剂显示出不可替代的MOR催化活性。然而，Pt活性位点容易吸附CO等中间体，导致MOR过程的催化耐久性变差。此外，贵金属资源的高成本和用量也是DMFCs商业化的主要障碍。因此，迫切需要探索一种有效且相对便宜的催化剂，能阻止Pt纳米颗粒的CO中毒，并降低MOR催化剂的Pt负载量。

邹金龙教授研究团队从降低催化剂成本，提高载体稳定性和催化剂活性出发，制备了高催化活性和高稳定性MOR/ORR助催化剂/载体。文中将硝酸处理过的膨胀石墨（AEG）作为碳载体，钨酸铵（H₄₀N₁₀O₄₁W·xH₂O）作为W源，磷酸氢二铵((NH₄)₂HPO₄)作为P源，柠檬酸作为螯合剂，采用液体自组装和高温碳化的方法，制备出了WP-CL/AEG催化剂载体；然后，通过硼氢化钠还原法制备出Pt-WP-CL/AEG复合材料。本文提出的创新点是：利用碳化柠檬酸得到的碳薄层（CL）来保护不需要钝化的WP粒子，使其保持良好的自身稳定性。通过该方法制备的Pt-WP-CL/AEG得到较高的电化学表面积（123.05 m² g^-1Pt）和质量活性（2217.6 mA mg^-1_Pt），分别为商业Pt / C（64.16 m² g^-1Pt和499.2 mA mg^-1_Pt）的1.92和4.44倍。此外，Pt-WP-CL/AEG在酸性介质中也表现出比Pt/C更高的ORR活性，且以4e-的途径转移电子。AEG大大提高了Pt-WP-CL/AEG的电荷转移能力；W原子在WP上诱导的暴露P活性位点促进了MOR/ORR过程中甲醇/O₂的吸附和活化；CL可以保护WP不被空气氧化，这有助于P活性位点的高活性和稳定性；电荷通过连接的CL从AEG（带正电）转移到WP，然后从WP转移到Pt，这有助于Pt-WP-CL/AEG的高MOR/ORR活性。结果表明，WP-CL/AEG可被认为是用于MOR/ORR的Pt的有潜力的载体/助催化剂。

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张春月。该研究得到国家基金（21806031、51578218、51108162）、省自然科学基金（B201411），黑龙江省省属高校科技成果研发项目（TSTAU-R2018021）、十大正规买球的app排行榜“杰出青年”基金的支持。

Carbon-thin-layer Protected WP with no Passivation Supported on Acid-treated Expanded Graphite as Efficient Pt Co-catalysts for Methanol Oxidation and Oxygen Reduction Reactions, Journal of Materials Chemistry A, 2018, 6, 22636-2264. DOI: 10.1039/C8TA08285E

文献链接：http://dx.doi.org/10.1039/C8TA08285E