原位XAFS表征双金属纳米催化剂PtCo/C在工作状态下的结构变化

摘要：

用两步还原法制备的PtCo/C (10 wt% Pt)纳米催化剂具有与商业催化剂Pt/C (20 wt% Pt)接近的催化反应活性，使贵金属Pt的用量减少了50%。利用上海光源BL14W1线站的质子交换膜燃料电池(Proton exchange membrane fuel cell, PEMFC)原位X射线吸收精细结构谱(X-ray absorption fine structure, XAFS)实验装置，在以该PtCo/C作为燃料电池的阴极催化剂，以Pd/C作为阳极催化剂的条件下，原位表征PtCo/C在工作状态下的结构变化，PtCo/C 的非原位 XAFS 数据没有观察到 Pt?Co 合金成分，发现存在显著的 Co?O 键和 Co?O?Co键贡献，且与Pt/C相比，Pt的氧化程度更高且具有更短的Pt?Pt金属键长，说明PtCo/C中的Co主要以氧化物种形式存在，且Co的存在影响着活性成分Pt的结构。原位XAFS数据表明随着电压的逐渐降低，PtCo/C中Pt和Co的氧化程度降低，揭示了在催化反应过程中Pt的d电子向过渡金属Co的转移过程。

关键词：质子交换膜燃料电池、原位、X射线吸收精细结构谱、结构变化

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分类号：TL99

资助基金：国家重点基础研究发展计划973计划2013CB933104;国家自然科学基金No.91127001、No.11079005资助Supported by the Major Project of Chinese National Programs for Fundamental Research and Development 973 Program2013CB933104;National Natural Science Foundation of China91127001, 11079005

在线出版日期：2016-07-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共1页

页码：060101-1-060101-8