研究目的
开发一种新的有序介孔碳(OMC)涂层合成方法,将预成型的铂纳米颗粒与之结合,通过最大化铂的利用率来提升酸性环境下析氢反应(HER)的性能。
研究成果
将预成型的胶体铂纳米颗粒掺入有序介孔碳(OMC)薄膜中,通过最大化铂利用率和避免粘结剂堵塞孔隙,为提升析氢反应(HER)性能提供了有效途径。与传统的铂/碳催化剂相比,PtNP/OMC薄膜表现出更优异的性能,尤其在高电流密度下优势显著。
研究不足
该研究聚焦于PtNP/OMC薄膜的合成及初步性能测试。工作条件下的长期稳定性及合成方法的可扩展性是后续待深入研究的领域。
1:实验设计与方法选择:
该合成过程涉及将预制的胶体铂纳米颗粒整合到有序介孔碳(OMC)薄膜的制备中。该方法避免了使用通?;岫氯紫逗突钚晕坏愕腘afion粘合剂。
2:样品选择与数据来源:
胶体铂纳米颗粒在掺入OMC薄膜前已完成合成与表征,随后测试其析氢反应(HER)性能。
3:实验设备与材料清单:
设备包括扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)及电化学测试装置;材料包含二氯化铂(PtCl?)、间苯二酚、甲醛、普朗尼克F127及四氢呋喃(THF)。
4:实验步骤与操作流程:
合成过程包括将预制铂纳米颗粒与聚合物树脂混合,浇铸成膜后经热处理形成OMC结构。
5:数据分析方法:
通过循环伏安法与计时电位法评估HER性能,利用TEM和XRD分析颗粒尺寸与分布。
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获取完整内容-
Pluronic F127
Sigma-Aldrich
Structure-directing agent in the synthesis of ordered mesoporous carbon films.
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PtCl2
Alfa Aesar
Precursor for the synthesis of colloidal Pt nanoparticles.
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Tetraoctylammonium bromide
Sigma Aldrich
Used in the synthesis of the reducing agent for colloidal Pt nanoparticles.
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Potassium triethylborohydride
Sigma Aldrich
Used in the synthesis of the reducing agent for colloidal Pt nanoparticles.
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Resorcinol
Sigma-Aldrich
Carbon precursor in the synthesis of ordered mesoporous carbon films.
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Formaldehyde
Sigma-Aldrich
Carbon precursor in the synthesis of ordered mesoporous carbon films.
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Na?on solution
Sigma-Aldrich
Used in the preparation of reference catalyst films for comparison.
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Pt on Vulcan
XC 72R
BASF
Reference catalyst for comparison in HER performance testing.
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