纳秒脉冲激光超快速合成碳纳米管负载高分散铂纳米颗粒的电催化析氢性能

摘要

在酸性环境中，最有效的析氢反应（HER）催化剂仍然是铂族金属及其合金.通常，Pt基催化剂载体上活性组分颗粒的大小和分布是影响催化剂活性、选择性和稳定性的重要因素.本文通过纳秒脉冲激光辐照法将具有均匀尺寸分布的高度分散的Pt纳米颗粒负载到多壁碳纳米管（MWCNT）上，并应用于HER.激光辐照MWCNT产生的等离子体可以有效地将H₂PtCl₆还原为金属Pt原子，然后在MWCNT的侧壁上生成直径为2～3 nm的高度分散的Pt纳米颗粒.在激光辐照过程中产生的缺陷会造成部分Pt纳米颗粒嵌入MWCNT壁.与物理混合MWCNT/Pt催化剂相比，L-Pt/MWCNT中Pt（0）和MWCNT之间的电子相互作用促进了反应动力学过程.L-Pt/MWCNT催化剂表现出对HER的高活性和良好稳定性，在电流密度为10 mA/cm²时，过电位为39 mV，其塔菲尔斜率为15 mV/dec.

关键词

析氢反应 / 铂纳米颗粒 / 碳纳米管 / 纳秒脉冲激光