De ontwikkeling van efficiënte niet-edelmetaalkatalysatoren (NPMC's) kan de kosten van brandstofcellen helpen verlagen en de commercialisering ervan versnellen.

Op dit moment lijden niet-edelmetaalkatalysatoren aan een slechte stabiliteit in brandstofcellen met protonenuitwisselingsmembraan, en hun afbraakmechanisme op moleculaire schaal is onduidelijk.

Onlangs hebben onderzoekers onder leiding van profs. Sun Gongquan, Wang Suli en Wang Junhu van het Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) van de Chinese Academie van Wetenschappen (CAS) onthulden het afbraakmechanisme van Fe-N-C-type NPMC's.

De studie is gepubliceerd in Applied Catalysis B:Environmental op 4 maart.

De onderzoekers ontdekten dat D1 de belangrijkste actieve plaats was voor de zuurstofreductiereactie en dat de demetallatie verantwoordelijk was voor de afbraak van Fe-N-C. De afbraak was aanvankelijk snel maar daarna langzaam, wat verklaard kon worden door de verschillende activiteit en stabiliteit van verschillende FeN₄ sites.

Bovendien onthulden ze dat de adsorptie van geoxygeneerd tussenproduct en de motivatie van een elektrisch veld de Fe-N-binding in FeN₄ verder zouden kunnen verzwakken. , wat leidt tot meer ernstige demetallatie. De snellere afbraak van Fe-N-C onder een hoger potentieel was te wijten aan de sterkere adsorptie en veldintensiteit.

Dit werk geeft inzicht in het afbraakmechanisme van Fe-N-C op moleculair niveau. Het kan als leidraad dienen voor de toekomstige ontwikkeling van stabiele NPMC's in brandstofcelapparaten. + Verder verkennen

Synergetisch effect van oppervlaktehydridesoorten en Ru-clusters verbetert de efficiëntie van ammoniaksynthese