Fe(Pt,Ru)B非晶带材脱合金制备纳米多孔PtRuFe及其甲醇电催化性能

来源期刊：金属学报2020年第10期

论文作者：徐秀月 李艳辉 张伟

文章页码：1393 - 1400

关键词：PtRuFe合金;纳米多孔金属;非晶合金;脱合金化;电催化性能;

摘    要：以Fe₆₅Pt_10-xRu_xB₂₅（x=0、2、4,原子分数,%）急冷合金带材为前驱体,在0.1 mol/L H₂SO₄溶液中进行恒电位脱合金化,制备纳米多孔合金,并对合金的相组成和孔结构进行表征,对其甲醇电催化性能进行评价。结果表明,所有急冷合金带材均具有非晶结构,脱合金后可形成由单一fcc结构（Pt,Ru）Fe相组成的纳米多孔合金。当x=0、2时,制备的合金具有均匀双连通纳米多孔结构,平均孔径和韧带尺寸分别为6～7和7～8 nm;x=4时,纳米多孔合金表面有裂纹产生。随x由0增至4,纳米多孔合金在0.5 mol/L H₂SO₄+1.0 mol/L CH₃OH混合溶液中的正扫氧化峰电位依次向负电位方向移动,正扫氧化峰电流密度（j_f）先增加后降低,而正扫、反扫氧化峰电流密度的比值（j_f/j_b）逐渐增加。x=2时,纳米多孔合金的j_f和j_f/j_b分别为0.87 mA/cm²和4.6,分别是x=0时纳米多孔合金的1.7和2.7倍,表明其具有比PtFe合金更高的甲醇电催化活性和抗CO中毒能力。PtRuFe三元纳米多孔合金催化性能的改善源于Pt/Ru双功能机制和加入Ru引起的对CO氧化物种吸附能的减弱。此外,纳米多孔PtRuFe合金还具有铁磁性,便于分离和回收。