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直接甲醇燃料电池(DMFC)由于具有能量密度高、工作温度低等优点，作为一种有潜力的可再生能源而备受关注。阳极甲醇氧化{attr}3{attr}3224{/attr}2{/attr}(MOR)是决定DMFC整体性能的关键技术之一。铂基纳米催化剂通常被认为是最先进的MOR电催化剂，相关催化材料性能正在通过活性晶面控制、多组分复合等路径逐年提升。然而，在同一材料中，同时获得多组分的协同效应，以及形成对活性晶面的控制是具备挑战的，会受到制备策略、方法和有效性的制约。
图1.Pt-WC/CNT复合材料形成过程及其用于甲醇电氧化{attr}3131{/attr}示意图 为突破这一挑战，浙江工业大学陈赵扬所在课题组报道了一种通过自组装路径间接控制各组分性状的方法，在常规气固反应条件下获得了在碳纳米管（CNT）上负载的晶面受控的Pt-WC纳米颗粒（Pt-WC/CNT）用以MOR。为了充分利用铂、碳化钨（WC）和CNT的性质和特点，该设计策略是在反应中引入原位生长的CNT载体来实现间接诱导，以分散WC并且控制WC的晶形，而Pt颗粒受均匀分散在CNT载体上的WC纳米晶影响。WC纳米颗粒在CNT上分散良好，HRTEM图像显示了CNT表面和围绕在CNT上的WC（100）颗粒，此晶面间接影响了Pt纳米颗粒（~5nm）的晶面取向。电化学测试表明，所制备的Pt-WC/CNT-2催化剂具有较大的电化学活性面积（238.1m2/g）、较低的MOR起始电位（0.18V）、高MOR质量活性（2540.0mA/mg Pt）以及具有在酸性介质中对MOR更好的稳定性。该CNT负载的晶面受控的Pt-WC纳米颗粒复合材料表现出的超高活性和优异稳定性，是由于该催化剂的自组装过程能够较好地平衡WC(100)对Pt生长的促进作用，并同时形成了稳定的WC/CNT复合载体结构。本研究为如何利用各组分本征属性提升复合催化剂的MOR活性提供了一种可行的研究思路。 论文信息： Electro-catalytic Oxidation of Methanol Catalyzed by Facet-controlled Pt-WC Nanoparticles on In-situ Synthesized Carbon N anotubes You-Qun Chu, Rong-Gui Peng, Zhao-Yang Chen, Mei-Qin Shi, Ling-Tong Li, Long-Fa Duan ChemElectroChem DOI: 10.1002/celc.202101370
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