原子级分散W位点调节Pt 5d电子结构增强电催化氢氧化活性和抗CO毒化能力

本文研究了在质子交换膜燃料电池（PEMFCs）中，Pt催化剂对CO中毒的敏感性及其解决方案。通过设计一种在氮掺杂的碳纳米纤维上负载Pt纳米颗粒和原子级分散的W位点的Pt/W@NCNF催化剂，成功实现了对Pt电子结构的精细调控。实验结果表明，W的存在促进了Pt的5d轨道电子重排，优化了H*和CO*的吸附，同时吸附在W位点上的OH*中间体能够氧化吸附在Pt上的CO*，从而显著提升了催化剂的抗CO中毒能力和HOR活性。Pt/W@NCNF的HOR交换电流密度达到商业Pt/C催化剂的1.35倍，且在1000 ppm CO环境下性能仅下降3.4%。组装的PEMFC在不同CO浓度下均表现出优越性能。本研究为开发高性能抗CO中毒催化剂提供了有效策略。