一种BCN壳层限域的面心四方PtFe合金纳米催化剂及其制备和应用

摘要

本发明公开了一种BCN壳层限域高分散面心四方(face‑centered tetragonal/fct)结构PtFe合金核壳催化剂(fct‑PtFe@BCN)以及其制备方法和应用。利用Fe盐、Pt盐、硼源、氮源以及碳源作为原料，通过在惰性气氛下焙烧，制备一种超薄BCN壳层包裹的fct‑PtFe合金纳米催化剂。原位形成的BCN壳层对fct‑PtFe合金纳米颗粒的生长具有显著的限域作用，实现高温条件下fct‑PtFe合金相的形成并保持高的纳米粒子分散度，另外抑制合金纳米粒子在空气中的表面氧化。该催化剂在氧还原反应(ORR)和氢析出反应(HER)中都表现出优异的催化性能和稳定性。本方法制备简便，重复性好，操作安全可靠，可实现宏量制备，易于放大生产，并且为制备BCN壳层封装的其他单金属或多金属纳米催化剂提供了一种新途径。