铂催化剂在直接甲醇燃料电池（DMFC）的大规模商业化中起着重要作用。在这里，我们提出了一种程序，以创建一种纳米结构的石墨烯-铂（GrPt）复合材料，该复合材料包含少量（5.3 wt％）但至少涂覆四层石墨烯的铂纳米颗粒。该复合材料作为GrPt ink沉积在玻璃碳电极上，并在1 M CH₃OH/1 M NaOH溶液中评估了其在甲醇氧化反应（MOR）中的电催化活性。结果表明，与Pt/C材料相比，GrPt在碱性介质中对MOR的催化性能增强。电子能量损失谱和X射线光电子能谱（在电化学测定之前和之后记录）用于分析纳米材料化学成分的变化并解释在电极表面发生的转变。我们的发现表明，在铂纳米颗粒上生长石墨烯可改善铂-石墨烯复合材料在碱性介质中对MOR的催化性能。
 
 
Figure 1. （a,b）特殊纯化之前的GrPt复合材料的TEM和SEM图像；经过特殊纯化的纳米复合材料的（c,e）TEM和（d,f）SEM图像
 
 
Figure 2. （a）GC_GrPt-ink电极在1 M NaOH中的CV曲线。（b）在1 M CH₃OH/1 M NaOH电解液中GrPt的CV曲线。（c）GrPt电极上甲醇氧化的正向峰值电流密度与循环次数的关系，记录在1 M CH₃OH/1 M NaOH溶液中。（d）在1 M碱性甲醇溶液中经过500次循环后，评估GC_GrPt-ink电极的活性保留率（％）。
 

Figure 3. （a）GC_Pt/C-ink电极在1 M NaOH中的CV曲线。（b）在1 M CH₃OH/1 M NaOH电解液中Pt/C的CV曲线。（c）GrPt电极上甲醇氧化的正向峰值电流密度与循环次数的关系，记录在1 M CH₃OH/1 M NaOH溶液中。（d）在1 M碱性甲醇溶液中经过500次循环后，评估GC_Pt/C-ink电极的活性保留率（％）。
 
      相关研究成果于2020年由罗马尼亚的Adriana Vulcu课题组，发表在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。

转自《石墨烯杂志》公众号