一維/二維混合負(fù)載Pt催化劑的電化學(xué)性能

張創(chuàng)，王誠(chéng)，汪云，賈志勇，史坤明，蔣國(guó)璋，陳運(yùn)星

（1武漢科技大學(xué)機(jī)械自動(dòng)化學(xué)院，湖北 武漢430080；2清華大學(xué)核能與新能源技術(shù)研究院，北京100084；3湖北文理學(xué)院，湖北 襄陽(yáng)410002）

一維/二維混合負(fù)載Pt催化劑的電化學(xué)性能

張創(chuàng)1，2，3，王誠(chéng)2，汪云3，賈志勇3，史坤明2，蔣國(guó)璋1，陳運(yùn)星3

（1武漢科技大學(xué)機(jī)械自動(dòng)化學(xué)院，湖北 武漢430080；2清華大學(xué)核能與新能源技術(shù)研究院，北京100084；3湖北文理學(xué)院，湖北 襄陽(yáng)410002）

被稱(chēng)作過(guò)渡金屬碳化物（mxenes）的Ti3C2Tx近來(lái)被用于聚合物燃料電池（PEMFC）催化劑負(fù)載，鉑(Pt)/Ti3C2Tx催化劑表現(xiàn)出獨(dú)特的高耐久性和氧還原反來(lái)應(yīng)活性。本文首先通過(guò)加入Ti3C2Tx的Pt催化劑（Pt +TiC）與純Pt催化劑的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了Ti3C2Tx對(duì)Pt催化活性確實(shí)有促進(jìn)作用；在此基礎(chǔ)之上，進(jìn)一步將分散均勻的Ti3C2Tx的二維（2D）納米材料和一維（1D）碳納米管（CNT）在液相中充分混合，得到一種混合結(jié)構(gòu)負(fù)載；然后加入氯鉑酸并還原，進(jìn)而得到一種由零維（0D）鉑顆粒、1D碳納米管、2D Ti3C2Tx共3種不同維度材料構(gòu)成混合結(jié)構(gòu)的催化劑。通過(guò)對(duì)比沒(méi)有加入Ti3C2Tx的催化劑，擁有兩種不同維度混合材料負(fù)載的Pt-CNT/TiC催化劑表現(xiàn)出較高的甲醇電氧化（MOR）和氧還原反應(yīng)（ORR）活性，并通過(guò)耐久性實(shí)驗(yàn)也說(shuō)明了該混合材料負(fù)載催化劑反應(yīng)優(yōu)先遵循四電子反應(yīng)且具有更高的耐久性。

燃料電池；催化劑；二維材料

由于對(duì)清潔能源需求增加和環(huán)境污染問(wèn)題的日益凸顯，對(duì)可再生能量轉(zhuǎn)換裝置需求也與日俱增，如質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）[1-8]。目前，突破裝置所需催化劑的催化活性依然是重點(diǎn)，如催化劑催化甲醇電氧化反應(yīng)（MOR）和氧還原反應(yīng)（ORR）[9-12]。……