關(guān)于貴金屬催化劑和非貴金屬催化劑的一些現(xiàn)狀

氮化鈦（TiN）具有類似于貴金屬的電子結(jié)構(gòu)，具有納米管或介孔球等特殊形貌的氮化鈦對I-/I3-氧化還原電對表現(xiàn)出良好的催化性能，貴金屬催化劑其作為對電極材料的染料敏化太陽能電池表現(xiàn)出良好的光電轉(zhuǎn)換效率。TiN納米材料與高分子導電聚合物的復合對電極，解決了因納米顆粒的晶界限制導致電子傳輸性能差的問題，同時縮短離子傳輸路徑，大大提高了催化性能，其光電轉(zhuǎn)換效率達到7.06%，能與對電極相媲美。

為了進一步提高TiN的催化性能，該團隊采用胺氰作為形貌控制劑制備有序的TiN介孔球電極，貴金屬催化劑通過調(diào)控其結(jié)構(gòu)增強其光反射性能，提高光利用率。研究表明，TiN介孔球電極其短路電流、開路電壓和轉(zhuǎn)換效率都得到了較大提高，其中，粒徑較大（~800nm）的TiN介孔球電極的光電轉(zhuǎn)換效率因為光反射的特殊設(shè)計比傳統(tǒng)Pt對電極提高了30%左右。

氮化鉬（MoN）材料因其能帶結(jié)構(gòu)與貴金屬類材料類似，有望成為一種理想的非貴金屬催化劑。該團隊將MoN納米顆粒與石墨烯材料進行原位復合，用于有機體系鋰空氣電池陰極催化劑，研究結(jié)構(gòu)表明該催化劑與傳統(tǒng)Pt催化劑相比，表現(xiàn)出了較高的放電平臺（3.1 V）與放電容量（1050 mAh g-1）。

除上述非貴金屬催化劑材料外，該團隊還研究了氧化石墨烯對釩物種VO2+/VO2+和V2+/V3+的催化性。研究結(jié)果顯示，氧化石墨烯具有良好的電化學催化氧化還原作用。

貴金屬催化劑是以金屬為主要活性組分的固體催化劑。主要是貴金屬及鐵、鈷、鎳等過渡元素。有單金屬和多金屬催化劑。
貴金屬催化劑（如鉑，Pt）具有很高的催化活性，是電化學能量轉(zhuǎn)換與儲能過程的核心材料，但高昂的成本限制了其在產(chǎn)業(yè)化中的廣泛應(yīng)用。近日公司對金屬氮化物（TiN、MoN等）、氧化石墨烯等非貴金屬納米結(jié)構(gòu)材料進行了系列研究。