- 木士春教授研究團(tuán)隊(duì)
- 武漢理工大學(xué)材料復(fù)合新技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室
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國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目:含氮碳納米團(tuán)簇對(duì)Pt基納米粒子的錨定效應(yīng)及電催化性能影響
項(xiàng)目類別:國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目
項(xiàng)目編號(hào):51372186
參與人員:木士春,研究生
起止日期:2014-2017
質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)催化劑的穩(wěn)定性問題是阻礙PEMFC產(chǎn)業(yè)化的重要瓶徑之一。當(dāng)前,通過改變活性金屬(如Pt)的晶面指數(shù)或晶形、金屬表面聚合物穩(wěn)定化或采用更穩(wěn)定的催化劑擔(dān)體等方法,催化劑的穩(wěn)定性得到一定改善,但與PEMFC長(zhǎng)期工作5000h的美國(guó)能源部國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)相比還有較大差距。為此,在前期研究基礎(chǔ)上,申請(qǐng)人提出了一種通過含氮碳納米團(tuán)簇的錨定效應(yīng),大幅改善催化劑穩(wěn)定性的研究思路:即首先對(duì)活性金屬表面進(jìn)行含氮聚合物穩(wěn)定化并擔(dān)載,然后將聚合物炭化生成含氮碳納米團(tuán)簇。形成的碳納米團(tuán)簇可將金屬納米粒子牢固地錨定在優(yōu)選的抗氧化擔(dān)體表面,增大金屬-擔(dān)體作用力,大幅改善催化劑穩(wěn)定性;而且,氮碳納米團(tuán)簇中的結(jié)構(gòu)氮還可增加催化劑的活性位,有助于提高催化劑的電催化活性。本項(xiàng)目重點(diǎn)研究含氮碳納米團(tuán)簇的合成路徑、結(jié)構(gòu)調(diào)控及錨定效應(yīng),并對(duì)合成的低或超低Pt催化劑的催化活性、穩(wěn)定性及CO耐受性進(jìn)行系統(tǒng)研究。
項(xiàng)目編號(hào):51372186
參與人員:木士春,研究生
起止日期:2014-2017
質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)催化劑的穩(wěn)定性問題是阻礙PEMFC產(chǎn)業(yè)化的重要瓶徑之一。當(dāng)前,通過改變活性金屬(如Pt)的晶面指數(shù)或晶形、金屬表面聚合物穩(wěn)定化或采用更穩(wěn)定的催化劑擔(dān)體等方法,催化劑的穩(wěn)定性得到一定改善,但與PEMFC長(zhǎng)期工作5000h的美國(guó)能源部國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)相比還有較大差距。為此,在前期研究基礎(chǔ)上,申請(qǐng)人提出了一種通過含氮碳納米團(tuán)簇的錨定效應(yīng),大幅改善催化劑穩(wěn)定性的研究思路:即首先對(duì)活性金屬表面進(jìn)行含氮聚合物穩(wěn)定化并擔(dān)載,然后將聚合物炭化生成含氮碳納米團(tuán)簇。形成的碳納米團(tuán)簇可將金屬納米粒子牢固地錨定在優(yōu)選的抗氧化擔(dān)體表面,增大金屬-擔(dān)體作用力,大幅改善催化劑穩(wěn)定性;而且,氮碳納米團(tuán)簇中的結(jié)構(gòu)氮還可增加催化劑的活性位,有助于提高催化劑的電催化活性。本項(xiàng)目重點(diǎn)研究含氮碳納米團(tuán)簇的合成路徑、結(jié)構(gòu)調(diào)控及錨定效應(yīng),并對(duì)合成的低或超低Pt催化劑的催化活性、穩(wěn)定性及CO耐受性進(jìn)行系統(tǒng)研究。