隨著不可再生能源的急劇消耗以及眾多環(huán)境污染問題的出現(xiàn)，人類對“綠色”能源的需求也更加迫切。作為眾多“綠色”能源的一種，直接甲醇燃料電池（dmfc）可以將甲醇和氧化劑的化學能直接轉化成電能。由于其燃料廉價、結構簡單、能量密度和轉換率高及近乎零污染等優(yōu)點，這種燃料電池吸引了眾多研究者的關注。目前，直接甲醇燃料電池使用的電極催化劑大多為鉑基催化劑，而這種催化劑制備成本高，催化活性及穩(wěn)定性差，嚴重阻礙了dmfc的商業(yè)化。因此，合成一種具有高催化活性且較為廉價的鉑基復合催化劑對dmfc的發(fā)展具有較大意義。

Pt/rGO催化劑：（a）合成過程示意圖；（b和c）TEM圖片及Pt納米顆粒的粒徑分布直方圖；（d和e） 與商用Pt/C催化劑在酸性和堿性介質中催化活性的對比結果；（f和g）與商用Pt/C催化劑在酸性和堿性介質中催化穩(wěn)定性的對比結果。

    近來，基于液相激光熔蝕（laserablationinliquids，lal）技術，中國科學院合肥物質科學研究院固體物理研究所研究人員發(fā)展了一種簡便且“綠色”的合成方法來制備pt/rgo納米復合材料。圖（a）顯示的是這種復合材料的合成過程示意圖。lal誘導的高活性錳膠體（mnox）顆粒能均勻地負載在氧化石墨烯（go）納米片上，形成mnox/rgo納米復合材料。這種高活性的mnox顆粒不但能作為還原劑同時還原ptcl62?和go，而且還能作為犧牲模板原位固定被還原的超細pt納米顆粒。最終得到的pt納米顆粒粒徑大約在1.8納米左右（圖b和c），且均勻地分布在rgo納米片上。

    與商用的pt/c催化劑相比，無論是在酸性還是堿性介質中，這種pt/rgo催化劑對甲醇氧化均展現(xiàn)出較高的催化活性（圖d和e）和穩(wěn)定性（圖f和g）。上述研究結果表明，合成的pt/rgo催化劑在dmfc方面具有潛在的應用前景，且該合成方法為今后貴金屬/石墨烯納米復合材料的合成提供了一種新的思路。

    相關工作已在acsappl.mater.interfaces上發(fā)表（acsappl.mater.interfaces2015,7,22935?22940）。該項研究得到了國家重點基礎研究發(fā)展計劃（no.2014cb931704）、國家自然科學基金的支持。

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責任編輯：王元

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