阿贡科学家最大化铂催化剂利用率

据外国媒体报道：阿贡的化学家们发现了一种新的催化剂，可以最大限度地提高铂的利用率。

美国能源部（DOE）阿贡国家实验室的新研究发表在“科学”杂志上，科学家们发现了一种新的催化剂，它通过最大限度地提高铂金的有效性，仅需要当前技术的四分之一铂金。

阿贡科学家发现了大幅提高铂金利用率的新方法。首先，他们调整了铂的形状，以最大限度地提高催化剂的可用性和反应性。在这种配置中，几层纯铂原子覆盖钴 - 铂合金纳米颗粒核心以形成核 - 壳结构。这样可以制造更多的催化活性颗粒，扩散到催化剂表面，但这只是第一步。

当燃料电池需要提高电流时，核壳纳米颗粒本身仍然无法处理大量氧气。为了提高催化剂的效率，Liu和他的同事依靠他们从过去的研究中熟知的另一种方法，生产出具有催化活性的不含铂族金属的底物作为钴 - 铂合金纳米粒子的载体。

使用金属 - 有机骨架作为前体，Liu和他的同事们能够制备钴 - 氮 - 碳复合衬底，其中催化活性中心均匀分布在铂 - 钴颗粒附近。这些活性中心能够自身破坏氧键并与铂协同作用。

事实证明，与单独的任一组分相比，新的组合催化剂不仅提高了活性，而且提高了耐久性。他们还创造了一种专利工艺，首先加热含钴金属 - 有机骨架。随着温度升高，一些钴原子与有机物相互作用以形成不含PGM的基底，而其它钴原子在整个基底中被还原成分散良好的小金属簇。在加入铂然后退火后，形成铂 - 钴核 - 壳颗粒并被不含PGM的活性位点包围。