石墨烯量子点优于燃料电池的铂铂

时间：2021-10-01 12:25:00 来源：

稻米大学科学家将石墨烯量子点，石墨烯，氮气和硼联合到能够以成本的一小部分代替燃料电池中铂的催化剂。（巡回赛/赖斯大学的插图提供

赖斯大学的研究人员开发了一种由石墨烯量子点制成的廉价杂交催化剂，其优于燃料电池内的某些反应的铂催化剂。

在米饭大学创造的石墨烯量子点抓住石墨烯血小板，如藤壶附着在船的船体上。但这些点增强了母体的性质，比铂催化剂更好地用于燃料电池内的某些反应。

Chemist James Tour的稻米实验室去年创造了被称为GQDS的小点，现在已经将这些纳米级点与石墨烯的微观薄片，一种原子厚的碳形式组合，以产生一个可以大大降低成本的混合动力用燃料电池产生能量。

该研究是美国化学学会ACS Nano的新论文的主题。

发现沸腾GQDS和石墨烯氧化物片（从普通石墨脱墨）的实验室将它们组合成自组装纳米级血小板，然后可以用氮和硼处理。混合材料结合了每个组分的优点：大量边缘，其中化学反应发生，由石墨烯底座提供的GQD之间的优异导电性。硼和氮是共同添加更催化的活性位点，而不是单独添加的材料。

“GQDS增加到系统的大量边缘，这允许氧气减少化学，燃料电池中的两个所需反应之一，”巡回赛说。“石墨烯提供所需的导电基质。所以这是一个卓越的杂交。“

旅游实验室的材料表现优于燃料电池中常见的商业铂/碳杂交体。该材料显示出约15毫伏的氧还原反应，阳性发作潜力更多 - 反应开始 - 比铂类催化剂的电流密度更大的70％。

巡回次巡回赛说，制造片状杂交种的材料也需要更便宜。“在氧气减少方面，效率优于铂金，允许一个人以燃料 - 细胞生成最令人望而却步的障碍 - 贵金属的成本”，“他说。

米毕业生汇龙飞是本文的牵头作者。共同作者是研究生Ruquan Ye，Gonglan Ye，Yongji Gong，Zhiwei Peng和Errol Samuel;研究技师秀俊粉丝;和普利克尔Ajayan，Benjamin M.和Mary Greenwood Anderson机械工程和材料科学教授和材料科学系的化学和主席，所有米饭。

Tour是T.T.和W.F.Chao Chemistry椅子以及材料科学教授和纳米工程和计算机科学。

海军研究多学科大学研究倡议（Muri）计划，气势科研委员会和穆里方案支持该研究。

出版物：Huilong Fei等人，“硼 - 掺杂石墨烯量子点/石墨烯杂交纳米薄荷为氧还原的有效电催化剂，”ACS Nano，2014DOI：
10.1021 / NN504637Y.

图像：旅游集团/赖斯大学

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