石墨炔作为稳定铂纳米颗粒催化剂的理想基底
介观与纳米尺度物理
2015-03-03 v1 化学物理
摘要
目前，燃料电池中的铂纳米颗粒催化剂存在团聚和化学活性损失的问题。在这项工作中，提出具有天然多孔结构的石墨炔作为具有高吸附能力的基底来稳定铂纳米颗粒。利用第一性原理方法和ReaxFF势进行多尺度计算，执行了几何优化、分子动力学模拟、Metropolis Monte Carlo模拟和最小能量路径计算，以研究铂纳米颗粒在石墨炔和石墨烯上的吸附能以及脱附和迁移速率。根据石墨炔与石墨烯的比较，发现石墨炔的高吸附能力可避免铂纳米颗粒在基底上的迁移和团聚。随后，模拟表明了石墨炔-铂纳米颗粒体系对燃料电池中氧还原反应的潜在催化能力。总之，石墨炔应是一种替代石墨或无定形碳基质以稳定铂纳米颗粒催化剂的优异材料。
引用
@article{arxiv.1503.00206,
title = {Graphdiyne as a Promising Substrate for Stabilizing Pt Nanoparticle Catalyst},
author = {Zheng-Zhe Lin},
journal= {arXiv preprint arXiv:1503.00206},
year = {2015}
}