山西石炭化学研究所の燃料電池触媒設計研究は重要な進歩を遂げた

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山西省石炭化学研究所は燃料電池触媒設計研究で重要な進歩を遂げた 著者/情報源： 日付： 2019-08-23 クリック率：77 直接メタノール燃料電池 (DMFC) は、エネルギー密度が高く、輸送と保管が便利で、汚染が少ないため、広く注目を集めています。しかし、DMFC は Pt ベースの触媒を大量に使用するため、高価になります。同時に、Pt はメタノール酸化反応中間体 (特に CO) による被毒や失活を受けやすいため、DMFC の商業化の進展が大きく制限されます。Pt 系触媒の活性と耐被毒性を向上させ、低コストで安定性の高い Pt 系触媒を調製する既存の戦略の中で、既存の触媒製造技術を変更することなく、適切な触媒担体を設計および構築することが最も簡単で効果的な方法です。この目的のために、国内外の研究者は優れた性能を得るためにさまざまな先進的なキャリアの開発を続けています。 　　最近、山西石炭化学研究所の Tong Xili の科学研究チームは、炭化ケイ素に関する長期研究に基づいて、ナノ炭化ケイ素担体のサポートにより、活性 (市販の Pt/C 触媒の 3 倍以上) を維持しながら、CO 被毒に対する耐性を向上させながら、使用する Pt の量を大幅に削減できることを発見しました (図 1)。具体的なプロセスは、SiC 表面上の Si 原子の CCl4 ドライ エッチングを使用して、SiC 表面上に炭素の超薄層をその場で生成することです。カーボン層の厚さはエッチング時間によって制御される。Pt触媒を担持しており、優れた接触メタノール酸化(MOR)性能を発揮します。炭素層が厚くなると、触媒のメタノール酸化性能が大幅に向上し、CO被毒に対する耐性と安定性も大幅に向上することもわかりました。反応メカニズムを研究するための DFT 計算により (図 2)、表面炭素層が厚くなるにつれて、Pt 触媒上の CO の吸着エネルギーが大幅に減少し、触媒の CO 被毒現象が遅くなることがわかりました。；同時にOHの吸着エネルギーが増加し、Pt表面に吸着したメタノール分子の酸化が促進され、活性が大幅に向上します。 　　研究で得られたのは、**自然科学財団およびその他のプロジェクトからの資金提供と支援。関連作品がスモールマガジンのメイン表紙として掲載されました、DOI：10.1002/smll.201902951。