直接甲醇(C1)燃料電池(DMFC)具有高能量密度、可再生性和易負(fù)擔(dān)性等優(yōu)點，對其研究主要集中在商業(yè)化上。同理，C2型乙二醇(EG)(C2H6O2)和C3型甘油(C3H8O3)等具有高理論能量密度和較低揮發(fā)性的醇也具有用于商業(yè)化燃料電池的潛力。此外，作為關(guān)鍵組件，燃料電池陽極電極需考慮低成本的材料選擇、一氧化碳耐受能力、多種燃料的靈活性(C1、C2和C3燃料)和長期的穩(wěn)定性等因素。為了制備出高效的燃料電池陽極，全北國立大學(xué)Dong Jin Yoo課題組通過一鍋水熱法和濕化學(xué)回流法，在氮摻雜的還原氧化石墨烯上制備PtNDs@CoS2 (PtNDs@CoS2-NrGO)。性能測試結(jié)果表明，制備的PtNDs@CoS2-NrGO對醇氧化表現(xiàn)出優(yōu)異的電催化性能。與酸性介質(zhì)中最先進(jìn)的Pt-C相比，PtNDs@CoS2-NrGO對C1(甲醇)、C2(乙二醇)和C3(甘油)具有更高的氧化峰值電流密度，分別為491.31、440.25和438.12 mA mgPt-1。通過循環(huán)伏安法和計時電流法測試研究了PtNDs@CoS2-NrGO的電氧化耐久性，結(jié)果表明該電催化劑對各種醇具有優(yōu)異的穩(wěn)定性。此外，研究人員對Pt (111)和CoS2(200)面進(jìn)行了密度泛函理論(DFT)計算，結(jié)果表明，CoS2(200)面的表面能明顯低于Pt (111)面，因此，用于催化反應(yīng)的CoS2(200)面比Pt (111)表面更容易用于乙醇/甲醇的吸附/解吸，以進(jìn)行進(jìn)一步氧化。該項工作所提出的在過渡金屬二硫?qū)倩镫姶呋瘎┥系男滦秃侠頊?zhǔn)六邊形3D結(jié)構(gòu)Pt納米枝晶有望在未來的眾多電化學(xué)應(yīng)用中實現(xiàn)商業(yè)化。Quasihexagonal Platinum Nanodendrites Decorated over CoS2-N-Doped Reduced Graphene Oxide for Electro-Oxidation of C1-, C2-, and C3-Type Alcohols. Advanced Science, 2022. DOI: 10.1002/advs.202105344
