鉑催化劑在直接甲醇燃料電池（DMFC）的大規模商業化中起著重要作用。在這里，我們提出了一種程序，以創建一種納米結構的石墨烯-鉑（GrPt）復合材料，該復合材料包含少量（5.3 wt％）但至少涂覆四層石墨烯的鉑納米顆粒。該復合材料作為GrPt ink沉積在玻璃碳電極上，并在1 M CH
3OH/1 M NaOH溶液中評估了其在甲醇氧化反應（MOR）中的電催化活性。結果表明，與Pt/C材料相比，GrPt在堿性介質中對MOR的催化性能增強。電子能量損失譜和X射線光電子能譜（在電化學測定之前和之后記錄）用于分析納米材料化學成分的變化并解釋在電極表面發生的轉變。我們的發現表明，在鉑納米顆粒上生長石墨烯可改善鉑-石墨烯復合材料在堿性介質中對MOR的催化性能。
Figure 1. （a,b）特殊純化之前的GrPt復合材料的TEM和SEM圖像；經過特殊純化的納米復合材料的（c,e）TEM和（d,f）SEM圖像
Figure 2. （a）GC_GrPt-ink電極在1 M NaOH中的CV曲線。（b）在1 M CH
3OH/1 M NaOH電解液中GrPt的CV曲線。（c）GrPt電極上甲醇氧化的正向峰值電流密度與循環次數的關系，記錄在1 M CH
3OH/1 M NaOH溶液中。（d）在1 M堿性甲醇溶液中經過500次循環后，評估GC_GrPt-ink電極的活性保留率（％）。
Figure 3. （a）GC_Pt/C-ink電極在1 M NaOH中的CV曲線。（b）在1 M CH
3OH/1 M NaOH電解液中Pt/C的CV曲線。（c）GrPt電極上甲醇氧化的正向峰值電流密度與循環次數的關系，記錄在1 M CH
3OH/1 M NaOH溶液中。（d）在1 M堿性甲醇溶液中經過500次循環后，評估GC_Pt/C-ink電極的活性保留率（％）。
相關研究成果于2020年由羅馬尼亞的Adriana Vulcu課題組，發表在Journal of Energy Chemistry（2020, 40, 81–88）上。原文：Platinum nanoparticles coated by graphene layers: A low-metal loading catalyst for methanol oxidation in alkaline media。
轉自《石墨烯雜志》公眾號
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