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Appl. Catal. B.：提高本征氧還原活性和穩(wěn)定性：鉑鈦合金催化劑的原子層沉積制備

提高用于氧還原反應(yīng)(ORR)的Pt基催化劑活性和穩(wěn)定性來使聚合物電解質(zhì)燃料電池 (PEFC)在運輸領(lǐng)域的部署永久化仍是一項巨大的挑戰(zhàn)。

因此，斯坦福大學Fritz B. Prinz和卡內(nèi)基·梅隆大學Venkatasubramanian Viswanathan等使用TiO₂和Pt原子層沉積(ALD)結(jié)合熱還原退火來制備Pt₃Ti電催化劑，原子級合成控制導致Pt₃Ti納米粒子具有優(yōu)異的ORR性能。

在800 oC H₂中退火的催化劑在0.9 V_RHE下的質(zhì)量活性為1.84 mA/g_Pt，以及優(yōu)異的電化學穩(wěn)定性。Pt₃Ti納米顆粒還顯示出優(yōu)異的比活性(0.9 V_RHE時達到最大值5.99 mA/cm²_Pt)，比商業(yè)Pt/C高5.3倍，比多晶Pt高3倍，超過迄今為止報道的任何PtTi催化劑的性能。

實驗和DFT計算表明，Pt₃Ti納米顆粒的ORR活性增強歸因于在較薄的Pt覆蓋層上底層鈦晶格的配體效應(yīng)和在較厚的Pt覆蓋層上占主導地位的應(yīng)變效應(yīng)。

另外，Pt₃Ti相的固有穩(wěn)定性導致Pt₃Ti在電化學反應(yīng)過程中Ti的溶解可忽略不計。ALD制備的Pt ₃Ti的優(yōu)異性能結(jié)合對該合金體系的性能-結(jié)構(gòu)-性能關(guān)系的科學理解，可以指導進一步開發(fā)具有更高活性和穩(wěn)定性的ORR雙金屬電催化劑。

Improving intrinsic oxygen reduction activity and stability: Atomic layer deposition preparation of platinum-titanium alloy catalysts. Applied Catalysis B: Environmental, 2021. DOI: 10.1016/j.apcatb.2021.120741

原創(chuàng)文章，作者：Gloria，如若轉(zhuǎn)載，請注明來源華算科技，注明出處：http://www.xiubac.cn/index.php/2023/10/10/9f4d3c9d5e/

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