Optimierte Nanopartikel-Katalyse für die Sauerstoffreduktionsreaktion

Authors


Abstract

Fortschritte in der chemischen Synthese führen zu einer immer besseren Kontrolle der Größe, Form, Zusammensetzung, Struktur und Katalyseeigenschaften von Nanopartikeln (NPs). Dieser Aufsatz gibt einen Überblick über Platin- und andere Nanopartikel für den Einsatz als Nanokatalysatoren in der Sauerstoffreduktionsreaktion (ORR) unter den Reaktionsbedingungen einer Brennstoffzelle. Zunächst werden die formkontrollierte Synthese von Pt-NPs und der Einfluss der Partikelform auf die katalytischen Eigenschaften in der ORR diskutiert. Anschließend werden NP-Legierungen und Kern-Schale-NPs mit optimierten elektronischen und geometrischen Effekten sowie Pt-NPs auf Graphenträgern oder mit einer Hülle aus einer ionischen Flüssigkeit betrachtet. Schließlich werden einige andere Metall-NPs diskutiert, die eine neue Generation von Katalysatoren für die ORR darstellen. Die vorgestellten Synthesewege ermöglichen eine zielgerichtete Steuerung der Eigenschaften der NPs und bilden eine gute Ausgangsbasis für die Entwicklung hochwirksamer Katalysatoren für Brennstoffzellen, Metall-Luft-Batterien und andere wichtige chemische Reaktionen.

Ancillary