Pt基合金纳米晶的调控合成及其在甲醇燃料电池中的应用研究

直接甲醇燃料电池（DMFC）作为一种能量转化效率高、环境友好的电化学发电装置，被认为是一类极具发展潜力和应用价值的燃料电池。寻求高效、稳定的电催化剂是提高DMFC性能及实现其大规模应用的关键问题之一。目前，DMFC中最常用的电催化剂是贵金属Pt，然而在DMFC中单独使用Pt时会有催化活性低、容易中毒等一系列问题。本课题旨在探索、开发性能优异的Pt基合金纳米晶电催化剂。一方面，合金催化剂由于其它金属组分的加入，特别是廉价的过渡金属的加入，不仅可以大大降低贵金属Pt的用量，而且有望改善催化剂的活性并提高催化剂的抗CO中毒能力；另一方面，在微观尺度下，纳米晶的尺寸效应和不同晶面表面效应十分显著，催化剂的性能与其微结构有着密切的联系，因此可通过实现对Pt基合金纳米晶尺寸、形貌、晶面、缺陷等微结构的控制合成，探讨其微结构对甲醇氧化过程的影响，从而有针对性地开发出高催化活性和稳定性的结构敏感电催化剂。