基于非贵金属内核-PtRu合金壳层的核壳结构催化剂抗中毒性能研究

项目名称： 基于非贵金属内核-PtRu合金壳层的核壳结构催化剂抗中毒性能研究

项目编号： No.21403023

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 王琪

作者单位： 大连交通大学

项目金额： 25万元

中文摘要： 铂基催化剂价格昂贵且易被毒化是质子交换膜燃料电池(PEMFC)商业化面临的重要挑战。核壳结构催化剂不仅可降低贵金属用量，而且内核组成也会影响壳层金属的电子结构，进而调变其抗中毒性能。在阳极低电势和还原性气氛下，贵金属倾向于向表面富集，非贵金属内核不易流失，这为大幅度降低阳极催化剂的贵金属用量提供了可能。结合PtRu合金优越的抗CO性能，本项目旨在研究基于三种不用性质和组成的非贵金属内核(Cu，Ni和SnOx)-PtRu合金壳层核壳结构催化剂的抗中毒性能：通过电化学方法和原位谱学表征技术等研究内核的配体和应力效应以及壳层组分间的协同效应等对核壳结构催化剂抗中毒性能的影响，阐明基于不同内核组成的核壳结构催化剂的抗中毒机理；建立核壳结构催化剂组成和结构、表面电子性质与抗中毒性能之间的关联，为设计和制备新型低贵金属用量和高效抗中毒PEMFC阳极催化剂提供理论依据。

中文关键词： 核壳结构；非贵金属；电化学活性；抗中毒能力；燃料电池

英文摘要： An important challenge for the commercialization of proton exchange membrane fuel cell (PEMFC) is the high cost and low anti-poisoning capability of Pt-based noble metal catalysts. Catalysts with core-shell structure can reduce the amount of noble metal.

英文关键词： core shell structure；non-noble metal；electrochemical activity；anti-poisoning capability；fuel cell