MoP-NC纳米球负载Pt纳米粒子用于高效甲醇电解

实现绿色甲醇电解制氢需要高效的双功能催化剂.本文采用热处理结合乙二醇还原法成功制备了MoP-NC纳米球负载的超细Pt纳米粒子(平均粒径为2.53 nm)复合催化剂(Pt/MoP-NC)用于高效甲醇电解制氢.MoP-NC纳米球不仅能提高Pt纳米粒子的分散性并且增强Pt的抗中毒能力.电化学测试表明Pt/MoP-NC催化剂在酸性甲醇氧化反应(MOR)和析氢反应(HER)中具有较高的催化性能;其中,MOR的正向扫描峰值电流密度为90.7 mA·cm-2,是商业Pt/C催化剂的3.2倍,在10 mA·cm-2的电流密度下,HER的过电位低至30 mV,与商业Pt/C接近.由Pt/MoP-NC||Pt/MoP-NC组装的两电极电解槽驱动10 mA·cm-2的电流密度仅需要0.67 V的电压,比相同条件下电解水的电压低1.02 V,大大降低了能量输入.Pt/MoP-NC的高催化性能主要来源于Pt活性中心与相邻层状多孔球形结构的MoP-NC载体之间电子效应及配体效应引起的抗一氧化碳中毒能力的提升和含氧物种的容易生成.