近年来，人们已经进行了大量关于燃料电池催化剂在酸性环境中的稳定性的研究。相比之下，目前只有很少的研究涉及碱性介质中燃料电池催化剂的降解机理。

近日，瑞士伯尔尼大学Matthias Arenz报道了在装备有阴离子交换膜的气体扩散电极（GDE）装置中进行加速降解测试时，研究了四种不同类型的Pt/C燃料电池催化剂的稳定性。

文章要点

1）与以前的将催化剂暴露于液体电解质的研究相比，GDE装置提供了反应气体，催化剂和离聚物的真实三相边界，使反应物的传输速率接近真实燃料电池。因此，与传统的电化学电池相比，GDE装置可在更现实的反应条件下模拟催化剂的降解。

2）研究人员将通过CO汽提测量确定Pt / C催化剂的电化学活性表面积中的损失与通过小角度X射线散射测量确定的粒度分布变化相结合，结果显示：（i）降解机理取决于所研究的Pt/C催化剂，并与常规电化学电池中观察到的催化剂不同，（ii）在氧气气氛中（与惰性气氛相比）降解增加；（iii）观察到的降解机理取决于活性相的介观环境。测量表明，与分别具有Pt NPs小颗粒和大颗粒的两种催化剂的简单混合相比，如果将小颗粒和大颗粒紧挨着锚定在相同的碳载体薄片上，则颗粒生长速度加快。

这项工作表明，为了深入分析燃料电池催化剂的降解机理，需要考虑介观因素的影响。

Shima Alinejad, et al, Carbon-Supported Platinum Electrocatalysts Probed in a Gas Diffusion Setup with Alkaline Environment: How Particle Size and Mesoscopic Environment Influence the Degradation Mechanism, ACS Catal. 2020

DOI：10.1021/acscatal.0c03184

https://dx.doi.org/10.1021/acscatal.0c03184