加州大学伯克利分校杨培东团队合成新型纳米催化剂,有望提升燃料电池的效率并降低造价。
一直以来,氢燃料电池驱动的清洁能源电动车未能被广泛使用的最大障碍之一是,反应催化剂铂族金属稀有而且昂贵。而杨培东(8812)博士的新型纳米催化剂由铂和镍两种金属制成,首次采用三维空心架构,铂分布在架构外表面,三维结构增加了表面面积,分子从任意角度均可与铂接触发生催化反应,从而提升了反应效率,而且相较于原本的工业铂,大大降低了成本。
“这其实是一个意外发现。”杨博士说,“四五年前,我的两个博士生将铂镍样本放入溶剂中,两周后,双金属粒子的结构居然发生了变化。当我们看到新呈现的的三维纳米结构的时候,我们知道,我们发现了很有意思的东西。”
这一纳米合成可以用于制造高效的电子催化剂,而这一合成方法可以推广到其他多金属合成系统,例如铂铜,铂钴等。
“我们非常高兴能有这样的发现,”杨博士说,“这将大大减少金属铂的使用,而且我们相信它在实际应用中的前景是十分乐观的。
2014年2月27日,这一成果以题为“Highly Crystalline Multimetallic Nanoframes with Three-Dimensional Electrocatalytic Surfaces”的文章,发表在《科学》(Science)上,并被SAE《汽车工程》杂志报道。
杨培东(8812校友),1988年毕业于江苏苏州木渎中学,1993年毕业于中国科大并获中国科大本科生最高荣誉奖——郭沫若奖学金。1997年获得哈佛大学博士学位,杨培东现任加州大学伯克利分校化学系教授。2011年2月,汤姆森路透(Thomson Reuters)公布过去十年全球顶尖一百化学家名人堂榜单和顶尖一百材料科学家榜单,杨培东入选材料科学家榜单第一名、化学家榜单第十名。
相关链接:Novel nanocatalysts for fuel cells
论文下载:http://nanowires.berkeley.edu/wp-content/uploads/2014/06/242.pdf
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