激光石墨烯可代替鉑作為燃料電池催化劑

激光石墨烯可代替鉑作為燃料電池催化劑

最近，萊斯大學(xué)Tour實驗室的研究人員成功開發(fā)出一種更便宜的燃料電池催化劑溶液，這種催化劑通過激光將石墨烯與各種金屬納米粒子結(jié)合在一起。同時，產(chǎn)生的金屬激光氧化物嵌入石墨烯體中。該催化劑在電化學(xué)氧化還原反應(yīng)中具有較高的活性，金屬負載率小于1%（原子百分比），因此，激光石墨烯可代替昂貴的鉑作為燃料電池催化劑。

此外，研究人員在《ACS納米》雜志上發(fā)表的一篇論文中提到，通過添加不同的添加劑，納米顆粒可以形成不同形式的金屬氧化物或硫化物，從而使化合物在其他電催化反應(yīng)（如制氫）中保持活性。

去年，詹姆斯·圖爾和他的同事們共同發(fā)明了激光石墨烯。所謂的激光石墨烯是一種柔性薄膜材料，由暴露在聚酰亞胺中形成的多孔石墨烯組成。最初，研究人員使用他們購買的聚酰亞胺板來制造激光石墨烯。后來，他們將硼浸入液體聚酰亞胺中來制造激光石墨烯。這增強了它存儲電荷的能力，使它成為一個非常有效的超級電容器。

在最近的一個實驗中，實驗人員將三種不同濃度的鈷溶液與鐵或鉬金屬鹽熔合，每種金屬鹽冷凝成薄片，然后用紅外線激光照射，然后用氬在750攝氏度下加熱。

用上述方法制備的鉬粉在石墨烯中均勻分布，并有10個納米金屬顆粒，實驗表明，這些物質(zhì)能催化氧還原，氧還原是燃料電池中最基本的化學(xué)反應(yīng)，制氫工藝可作為金屬加硫氧化還原反應(yīng)的催化劑。從本質(zhì)上講，制氫是一個將水催化成氫的過程。

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