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据fuelcellsworks 报道：康奈尔大学研究人员开发出一种新方法，只使用少量铂合成燃料电池电催化剂。这项研究11月24日发表在在美国化学学会杂志网络版上。
核壳结构纳米材料的合成以及铂的沉积过程
康奈尔大学研究人员的纳米材料可以利用表面涂有铂单层的钯钴核心，降低铂催化剂的成本。钯不是一种很好的催化剂，但是某些特性方面还是和铂很相似（在元素周期表中出于同一族；具有相同的晶体结构；原子大小相似），而且其价格只是铂的三分之一，在地球上的储量是铂的五十倍。
在铂沉积前，钯钴纳米材料的原子级分辨率图像
康奈尔大学的纳米科学研究所主任，应用和工程物理学教授David Muller在原子分辨率下观察颗粒的化学组成和分布以证明其催化转换效果。
穆勒实验室研究生Huolin Xin说：&纳米基质的晶体结构，组成和空间分布，在决定铂性能方面起到重要的作用。&
发表评论共有条评论纳米颗粒能节省燃料电池中90%的铂
　　据报道，高效耐用的催化剂是燃料电池领域取得突破的关键。最近，德国科学家研发出一种铂镍纳米粒子，用其作催化剂，可将燃料电池中铂的用量减少90%。研究还发现，新纳米粒子的功能由其几何形状和原子结构决定。发表在最新一期《纳米·材料学》杂志上的最新研究将有助于科学家们提高催化剂的性能。
　　氢动力燃料电池除产生电能外，唯一的副产品是水，因此被看作传统内燃机的环保替代品。但这种燃料电池的电极（化学转化过程在此发生）需要用到大量“身价不菲”的铂。如果没有铂作为催化剂，很难获得必需的转化效率，因此，铂正成为发展氢燃料电池的“拦路虎”。
　　科学家们解释道，氢燃料电池的催化过程只发生在铂表面，而铂纳米粒子可增加铂表面积，既节省材料又能提高电极效率，1公斤纳米粒子的表面积相当于几个足球场。另外，让铂和镍或铜等廉价金属相混合，还可以节省更多铂。
　　在这一思路指导下，德国于利希研究中心（FZJ）和柏林工业大学的科学家成功研发出高效的铂镍催化剂粒子，用于将氢气和氧气转变成水，其中铂仅为以前用量的1/10。
　　新催化剂不由以前广泛使用的圆形纳米粒子，而由铂—镍合金的正八面体纳米粒子组成，正八面体表面的铂镍原子拥有独特的排列方式，能显着提高氢气和氧气生成水的化学反应速度。
　　研究人员还使用德国恩斯特鲁斯卡电子显微学与电子谱学中心（ER-C）的超高清电子显微镜，对新纳米粒子的原子结构进行了观察。ER-C的马克·海根博士解释道：“我们发现，镍和铂原子并非均匀地分布在纳米正八面体表面，这可以增加其反应活性，不过会减少其寿命。”
　　柏林工业大学的皮特·斯特拉瑟教授表示：“新研究告诉我们，为获得最优的催化效果，催化剂粒子合适的几何形状与其组成及大小一样重要，我们可借用这一发现来改进用来储能的功能性材料尤其是催化剂的性能。”
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铂铜双金属多级结构纳米晶成功合成
科技日报讯（记者吴长锋 通讯员杨保国）记者从中国科学技术大学获悉，该校合肥微尺度物质科学国家实验室曾杰教授研究组，在铂铜双金属分形多级材料可控合成和生长机理研究方面取得重要进展，成功合成了不同尺寸的具有三角双锥外形的铂铜双金属多级结构纳米晶，大大提高了催化反应中的原子利用率。该成果近日在《德国应用化学》上发表。据曾杰介绍，铂与铜结合得到的合金材料不仅能降低贵金属铂的用量，而且在催化反应中往往有更好的表现。除了组成成分之外，纳米晶体的结构同样对催化反应具有重要影响：由于其开放的结构特征，纳米框架结构同时具有较大的比表面积（同等质量的材料具有更大的表面积）和表面积，大大提高了其在催化反应中的原子利用率；同时其良好的表面渗透性使得表面和内部的原子都能够参与到催化反应当中，增强了催化过程中的分子传输和传质扩散；而作为独特的纳米框架结构&金属多级结构，除了具备上述优点外，结构单元之间的相连的&桥&能促进整个结构中的电子流动，从而使其在催化反应中表现出更好的性能。曾杰课题组基于对金属纳米晶合成的动力学调控手段，可控合成了110&250纳米的三角双锥形的铂铜双金属多级结构。通过对体系中金属离子比例的调控，他们合成了具有不同铂铜比例的多级结构，并深入探究了多级结构纳米晶的生长过程和机理。曾杰表示，该材料在电化学催化甲酸氧化的反应中表现出了优异的性能，&该工作对于今后金属多级结构纳米晶的研究具有重要的指导意义&。（责任编辑：HN666）
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铂铜双金属多级结构纳米晶成功合成
[导读]&科技日报讯（记者吴长锋通讯员杨保国）记者从中国科学技术大学获悉，该校合肥微尺度物质科学国家实验室曾杰教授研究组,在铂铜双金属分形多级材料可控合成和生长机理研究方面取得重要进展,成功合成了不同尺寸的具有三角双锥外形的铂铜双金属多级结构纳米晶.
铂铜双金属多级结构纳米晶成功合成&&&&科技日报讯&（记者吴长锋&通讯员杨保国）记者从中国科学技术大学获悉，该校合肥微尺度物质科学国家实验室曾杰教授研究组，在铂铜双金属分形多级材料可控合成和生长机理研究方面取得重要进展，成功合成了不同尺寸的具有三角双锥外形的铂铜双金属多级结构纳米晶，大大提高了催化反应中的原子利用率。该成果近日在《德国应用化学》上发表。&&&&据曾杰介绍，铂与铜结合得到的合金材料不仅能降低贵金属铂的用量，而且在催化反应中往往有更好的表现。除了组成成分之外，纳米晶体的结构同样对催化反应具有重要影响：由于其开放的结构特征，纳米框架结构同时具有较大的比表面积（同等质量的材料具有更大的表面积）和表面积，大大提高了其在催化反应中的原子利用率；同时其良好的表面渗透性使得表面和内部的原子都能够参与到催化反应当中，增强了催化过程中的分子传输和传质扩散；而作为独特的纳米框架结构——金属多级结构，除了具备上述优点外，结构单元之间的相连的“桥”能促进整个结构中的电子流动，从而使其在催化反应中表现出更好的性能。&&&&曾杰课题组基于对金属纳米晶合成的动力学调控手段，可控合成了110—250纳米的三角双锥形的铂铜双金属多级结构。通过对体系中金属离子比例的调控，他们合成了具有不同铂铜比例的多级结构，并深入探究了多级结构纳米晶的生长过程和机理。曾杰表示，该材料在电化学催化甲酸氧化的反应中表现出了优异的性能，“该工作对于今后金属多级结构纳米晶的研究具有重要的指导意义”。
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