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碳纳米纤维包裹Pt-Cu合金的设计与合成及其高效电催化析氢行为

发布时间:2019/1/11 10:08:25

2017年5月,课题组研究成果“Designed Synthesis of Size-Controlled Pt-Cu Alloy Nanoparticles Encapsulated in Carbon Nanofibers and Their High Efficient Electrocatalytic Activity Toward Hydrogen Evolution Reaction”发表在材料领域期刊“Advanced Materials Interfaces”,论文第一作者为研究生王娟同学。

本研究采用一种便捷的方法制备了Pt-Cu/CNFs杂化材料。首先,使用CuCl2和H2PtCl6·6H2O以及PVA为原料来制备前驱体溶液,然后采用静电纺丝技术获得具有不同Pt/Cu质量比的电纺纳米纤维膜。再将获得的Pt-Cu/PVANFs用Ar气保护并在不同温度下进行碳化。显然,在整个制备过程中没有添加其他氧化剂或还原剂,而合成的Pt-Cu合金具有高的HER催化效率。此外,本文还研究了碳化温度以及Pt-CuNPs不同比例(0:1、1:3、1:2、1:1、1:0)对于HER性能的影响。研究结果显示,当H2PtCl6·6H2O和CuCl2的质量比为1:2且碳化温度为1000 ℃时,Pt-Cu/CNFs催化剂显示出了优异的HER催化活性和稳定性。本方法为合成其它小尺寸、高活性的二元或多元金属NPs/碳纳米纤维杂化材料作为HER催化剂提供了新的思路。

Juan Wang, JiaWei Chen, JiaDong Chen, Han Zhu, Ming Zhang, Ming Liang Du*, Designed Synthesis of Size-Controlled Pt-Cu Alloy Nanoparticles Encapsulated in Carbon Nanofibers and Their High Efficient Electrocatalytic Activity Toward Hydrogen Evolution Reaction, Adv. Mater. Interfaces, 2017, 4 (12), 1700005.