碳纳米管有望成为燃料电池催化剂

http://www.sciencecodex.com/网站报道，碳纳米管有望成为燃料电池催化剂。据斯坦福大学的科学家称，外层结构被缺口以及杂质洞穿的多壁碳纳米管有可能取代昂贵的铂催化剂，应用于燃料电池以及金属-空气电池中。

在过去的5年时间内，铂的价格已经从800美元/盎司升至2,200美元/盎司。在众多替代材料中，成本较低的一种就是碳纳米管，即石墨烯的卷曲薄片，其厚度仅为一个原子直径(是人类头发直径的1/10,000)。碳纳米管和石墨烯是性能优良的导体，并且生产成本十分低廉。

两壁碳纳米管

斯坦福大学的研究人员使用的碳纳米管是由2-3个同轴管组成的。科学家将这种碳纳米管的外壁撕裂，但是保证内壁完整，由此可以增强纳米管的催化活性并且不会影响其导电性能。据斯坦福大学Yanguang Li称，典型的碳纳米管的缺陷很少，但是这些缺陷确是构成催化点位所必须的，可以增强纳米管的催化反应活性。

在此次研究之中，Li和他的同事使用化学溶液对多壁碳纳米管进行处理。显微镜分析结果显示，经过这种处理之后，纳米管的外壁部分解链，纳米级的石墨烯碎片粘附于基本完整的纳米管内壁。研究人员发现，在添加少量的铁和氮杂质之后可以使得纳米管的外壁在催化反应中表现得更加活跃，内壁保持完整可以为电子移动提供通道，即在增强外壁的活性的同时还可以保持纳米管良好的导电特性。如果使用单壁碳纳米管则没有这种优势，因为对纳米管壁的损坏会降低其电导性能。