DOI:10.1016/j.jelechem.2020.114287
與使用常規方法合成的多晶Pt納米粒子不同,采用特殊的化學試劑在苛刻的條件下合成了刻面控制的Pt納米粒子,該納米粒子對多種反應進行主動選擇性催化。為了克服這一局限性,本研究提出了一種簡單的方法,該方法能夠同時合成刻面控制的納米粒子及其載體。采用這種簡單的方法,通過電紡含Pt前驅體和聚偏氟乙烯(PVDF)的混合溶液,然后依次對聚合物納米纖維進行脫氟化氫和碳化,來合成刻面控制的碳載Pt納米粒子。在碳化過程中,由于聚合物納米纖維的分解而產生的不同氣體(CO、乙烯、CO2和C10H18O2)中,CO被選擇性地吸附到Pt表面上,從而形成(200)刻面控制的鉑納米粒子。此外,使用氧還原反應的結構敏感特征進行的電化學分析以及通用分析工具也證實了(200)晶面的形成。
圖1.(a)Pt/CNF和Pt/C X射線衍射(XRD)圖,(b)Pt/CNF高分辨率透射電子顯微鏡(HRTEM)圖像,以及(c)受刻面控制的Pt納米粒子在CNF上的生長機理。
圖2.(a)Pt粒子的碳包封,以及使用氧化作用去除碳層。(b)Pt/CNF程序升溫氧化(TPO)曲線,以及(c)300℃氧化后的Pt/CNF的HRTEM圖像。
圖3.(a)在300℃下氧化的Pt/CNF的ORR活性,(b)使用HClO4和H2SO4測得的Tafel圖,以及(c)在0.90和0.85 V時的Pt/CNF和Pt/C ORR活性。