近來(lái),基于液相激光熔蝕(Laser ablation in liquids, LAL)技術(shù),中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院固體物理研究所研究人員發(fā)展了一種簡(jiǎn)便且“綠色”的合成方法來(lái)制備Pt/rGO納米復(fù)合材料。圖(a)顯示的是這種復(fù)合材料的合成過(guò)程示意圖。LAL誘導(dǎo)的高活性錳膠體(MnOx)顆粒能均勻地負(fù)載在氧化石墨烯(GO)納米片上,形成MnOx/rGO納米復(fù)合材料。這種高活性的MnOx顆粒不但能作為還原劑同時(shí)還原PtCl62−和GO,而且還能作為犧牲模板原位固定被還原的超細(xì)Pt納米顆粒。最終得到的Pt納米顆粒粒徑大約在1.8納米左右(圖b和c),且均勻地分布在rGO納米片上。
與商用的Pt/C催化劑相比,無(wú)論是在酸性還是堿性介質(zhì)中,這種Pt/rGO催化劑對(duì)甲醇氧化均展現(xiàn)出較高的催化活性(圖d和e)和穩(wěn)定性(圖f和g)。上述研究結(jié)果表明,合成的Pt/rGO催化劑在DMFC方面具有潛在的應(yīng)用前景,且該合成方法為今后貴金屬/石墨烯納米復(fù)合材料的合成提供了一種新的思路。
相關(guān)工作已在ACS Appl. Mater. Interfaces 上發(fā)表(ACS Appl. Mater. Interfaces 2015, 7, 22935−22940)。該項(xiàng)研究得到了國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(No. 2014CB931704)、國(guó)家自然科學(xué)基金的支持。
Pt/rGO催化劑:(a)合成過(guò)程示意圖;(b和c)TEM圖片及Pt納米顆粒的粒徑分布直方圖;(d和e) 與商用Pt/C催化劑在酸性和堿性介質(zhì)中催化活性的對(duì)比結(jié)果;(f和g)與商用Pt/C催化劑在酸性和堿性介質(zhì)中催化穩(wěn)定性的對(duì)比結(jié)果。