Основные технические параметры платиново-ванадиевого углеродного катализатора

Платиново-ванадиевый углеродный катализатор — это катализатор на основе углерода, содержащий платину (Pt) и ванадий (V), который обычно используется в таких приложениях, как топливные элементы и электрохимические реакции. Он сочетает в себе высокую каталитическую активность платины с синергетическим эффектом ванадия, что приводит к превосходной производительности в некоторых конкретных электрохимических реакциях. Ниже приведены некоторые ключевые технические параметры платиново-ванадиевого углеродного катализатора:

Содержание платины:

Обычно измеряется как массовая доля (мас.%), обычное содержание платины составляет от 10% до 40%.

Конкретное содержание зависит от конкретных требований применения. Например, 20% платины/углерода является обычным для приложений топливных элементов.

Содержание ванадия:

Содержание ванадия также выражается как массовая доля, которая ниже, но все еще оказывает значительное влияние на каталитические характеристики.

Обычный диапазон составляет от 1% до 10%, а конкретное содержание корректируется в соответствии с требованиями применения.

Размер частиц:

Размер наночастиц платины и ванадия обычно составляет от 2 до 5 нанометров.

Размер частиц оказывает важное влияние на площадь поверхности и активность катализатора.

Удельная площадь поверхности:

Этот параметр представляет собой общую площадь поверхности активных частиц катализатора и обычно измеряется с помощью метода БЭТ.

Чем выше удельная площадь поверхности, тем выше активность. Обычные удельные площади поверхности составляют от 200 квадратных метров/грамм (м²/г) до 1000 квадратных метров/г.

Тип углеродного носителя:

Обычно используемые углеродные носители включают технический углерод (такой как Vulcan XC-72), графен, углеродные нанотрубки и т. д.

Свойства носителя (такие как проводимость, физическая прочность) напрямую влияют на производительность катализатора.

Электрохимическая площадь поверхности (ECSA):

ECSA — это параметр, который оценивает активную площадь катализатора в электрохимической реакции.

Единица измерения — квадратный метр на грамм платины (м²/г Pt), обычно от 50 до 150 м²/г Pt.

Объем и распределение пор:

Структура пор влияет на транспортные характеристики катализатора (такие как диффузия газа, проникновение электролита).

Описание обычно выполняется такими методами, как адсорбция азота.

Долговечность и стабильность:

В условиях длительной эксплуатации стабильность катализатора является ключевым показателем производительности.

К ним относятся стабильность в кислотных/щелочных средах, термическая стабильность и срок службы в электрохимических циклах.

Электрокаталитическая активность:

Активность в электрохимических реакциях, таких как реакция восстановления кислорода (ORR), реакция окисления водорода (HOR) и реакция окисления метанола (MOR).

Измеряется методами электрохимических испытаний, такими как циклическая вольтамперометрия (CV) и вольтамперометрия с линейной разверткой (LSV).

Вышеуказанные параметры являются основными показателями для измерения и характеристики производительности платиново-ванадиевого углеродного катализатора. Конкретные значения параметров и условия испытаний могут различаться в зависимости от требований применения и стандартов различных производителей.