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Small: 黑色WO3-x納米纖維負(fù)載金屬催化劑：用于電化學(xué)ORR的高負(fù)載催化劑

具有低氧空位的金屬氧化物由于其高還原性和穩(wěn)定性，以及相當(dāng)一部分低價(jià)金屬物種和晶格中的氧空位。

近日，淑明女子大學(xué)Won-Hee Ryu團(tuán)隊(duì)在作為一種多功能且堅(jiān)固的支撐物的黑色缺氧三氧化鎢(WO_{3- x})納米纖維(NF)上直接生長(zhǎng)用于氧還原反應(yīng)(ORR)的Pt催化劑。

研究人員通過(guò)靜電紡絲獲得了各種WO_3-x NF，然后在還原氣氛(H₂ /Ar)下在相對(duì)較低的溫度(650 °C)下煅燒。

一維、結(jié)晶不良的深色WO_{3- x} NF(黑色WO_{3- x}NFs)為Pt NPs的直接生長(zhǎng)提供了大的表面積和穩(wěn)定的錨定位點(diǎn)，通過(guò)限制Pt NPs在其形成過(guò)程中的團(tuán)聚來(lái)充分利用負(fù)載型催化劑。將Pt /黑色WO_3-x NF在ORR系統(tǒng)表現(xiàn)出優(yōu)異的催化性能，優(yōu)于Pt/白色WO_3-x NF。

基于結(jié)構(gòu)表征和計(jì)算研究，研究人員將高催化活性歸因于黑色WO_3-xNFs增強(qiáng)的體電導(dǎo)率，在黑色WO_{3- x} NFs上的表面氧空位(O/W_surf= 2.44)促進(jìn)了尺寸控制的Pt NPs處的許多ORR位點(diǎn)，以及有利的Pt NPs的表面電荷特性。

Pt/黑色WO_{3- x}NFs增強(qiáng)的耐久性歸因于Pt簇和缺氧WO_{3- x}之間的強(qiáng)耦合表面，及其抑制Pt NPs聚集的能力，從而實(shí)現(xiàn)高效的Pt負(fù)載和催化耐久性。本工作重點(diǎn)介紹了一種制備高性能催化劑/金屬氧化物雜化物的新策略，也為克服當(dāng)前局限性的金屬氧化物的利用提供了新方向。

Black Tungsten Oxide Nanofiber as a Robust Support for Metal Catalysts: High Catalyst Loading for Electrochemical Oxygen Reduction. Small, 2021. DOI: 10.1002/smll.202103755

原創(chuàng)文章，作者：Gloria，如若轉(zhuǎn)載，請(qǐng)注明來(lái)源華算科技，注明出處：http://www.xiubac.cn/index.php/2023/10/19/1163517416/

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