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PEMFC非铂氧还原催化剂的活性调控
PEMFC非铂氧还原催化剂的活性调控
摘要：
质子交换膜燃料电池（ProtonExchangeMembraneFuelCell，PEMFC）是一种环保、高效的能源转化设备，具有许多潜在应用。然而，传统的贵金属催化剂的高成本限制了PEMFC的商业化应用。因此，研究非铂氧还原催化剂是提高PEMFC性能的关键。本文综述了近年来对非铂催化剂活性调控的研究进展，包括控制合成方法和改变催化剂表面结构等方面。
1.引言
PEMFC通过氢气和氧气的电化学反应产生电能，在电动车和便携设备等领域具有重要的应用价值。然而，传统的铂基催化剂的高成本限制了PEMFC的商业化应用。因此，寻找替代铂的非铂催化剂已经成为PEMFC领域的研究热点。
2.非铂催化剂的合成方法
非铂催化剂的合成方法对其活性有重大影响。常见的合成方法包括溶胶-凝胶方法、热解法、共沉淀法和电化学沉积法等。这些方法可以通过调节合成条件来控制催化剂的结构和形貌，从而调控其催化活性。
3.改变催化剂表面结构
改变非铂催化剂的表面结构也是调控其活性的重要手段。研究发现，通过表面修饰、形貌调控、杂化材料等方式可以改变催化剂表面的吸附性能和电子结构，从而优化催化剂的活性。
4.催化剂活性调控技术进展
近年来，研究人员通过改变非铂催化剂的成分、结构和形貌等方面，取得了一系列催化活性调控的突破。例如，合成了一系列具有高活性的非铂氧还原催化剂，如氮掺杂碳纳米管、过渡金属化合物等。
5.结论
非铂氧还原催化剂的活性调控是提高PEMFC性能的关键。通过控制催化剂的合成方法和改变催化剂表面结构等手段，可以有效地调控催化剂的活性。未来的研究重点将是进一步提高非铂催化剂的活性，并在实际PEMFC中进行应用。
关键词：质子交换膜燃料电池，非铂催化剂，表面结构，活性调控
Abstract:
ProtonExchangeMembraneFuelCell(PEMFC)isanenvironmentallyfriendlyandefficientenergyconversiondevicewithmanypotentialapplications.However,thehighcostoftraditionalpreciousmetalcatalystslimitsthecommercializationofPEMFC.Therefore,theresearchonnon-platinumoxygenreductioncatalystsiscrucialforimprovingtheperformanceofPEMFC.Thispaperreviewstherecentresearchprogressintheactivityregulationofnon-platinumcatalysts,includingcontrollingthesynthesismethodsandmodifyingthecatalystsurfacestructure.
1.Introduction
PEMFCgenerateselectricitythroughtheelectrochemicalreactionofhydrogenandoxygen,andhasimportantapplicationvalueinfieldssuchaselectricvehiclesandportabledevices.However,thehighcostoftraditionalplatinum-basedcatalystslimitsthecommercializationofPEMFC.Therefore,findingalternativenon-platinumcatalystshasbecomearesearchhotspotinthefieldofPEMFC.
2.Synthesismethodsofnon-platinumcatalysts
Thesynthesismethodsofnon-platinumcatalystshaveasignificantimpactontheiractivity.Commonsynthesismethodsincludesol-gelmethod,pyrolysis,co-precipitationmethod,andelectrochemicaldepositionmethod,etc.Thesemethodscancontrolthestructureandmorphologyofthecatalystbyadjustingthesynthesisconditions,therebyregulatingitscatalyticactivity.
3.Modi