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Zusammenfassung Kommerzielle Pt/C (Com. Pt/C) Elektrokatalysatoren gelten als optimal für Sauerstoffreduktions- und Wasserstoffentwicklungsreaktionen (ORR und HER). Ihr hoher Pt-Gehalt und die geringe Stabilität schränken jedoch ihre großflächige Anwendung ein. In dieser Studie wurde eine photokatalytische Synthese verwendet, um ultrafeine Pt-Nanopartikel in situ auf einem Verbundträger aus TiO2-dekoriertem, stickstoffdotiertem Kohlenstoff (TiO2−NC) zu reduzieren. Der stickstoffdotierte Kohlenstoff hatte eine große Oberfläche und elektronische Effekte, die eine gleichmäßige Verteilung der TiO2-Nanopartikel gewährleisteten, um einen hoch fotoaktiven und stabilen Träger zu bilden. TiO2−NC diente als Verbundträger, der die Dispersibilitäts- und Stabilität der ultrafeinen Pt-Elektrokatalysatoren durch die Präsenz von N-Stellen und die starke Metall-Träger-Interaktion verbesserte. Im Vergleich zu Com. Pt/C hatte das erhaltene Pt/TiO2−NC positive Verschiebungen von 44 und 10 mV im Halbwellenspannungswert der ORR und der HER-Überpotential bei −10 mA cm−2, respectively. Nach einem beschleunigten Haltbarkeitstest hatte Pt/TiO2−NC geringere Verluste in der elektrochemischen spezifischen Oberfläche (0,7 %) und der elektrokatalytischen Aktivität (0 mV Verschiebung) als Com. Pt/C (25,6 %, 22 mV Verschiebung). Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass die entwickelte Strategie die einfache Synthese und Stabilisierung von ultrafeinen Pt-Nanopartikeln ermöglichte, was die Nutzungseffizienz und die langfristige Stabilität von Pt-basierten Elektrokatalysatoren verbesserte.
Shen et al. (2023) haben diese Frage untersucht.