在基于有机Fe(III)-草酸体系的废氢燃料电池中，通过自由基驱动的光化学作用实现铂的溶解

《ACS Sustainable Chemistry & Engineering》：Radical-Driven Photochemical Dissolution of Platinum from a Waste Hydrogen Fuel Cell in an Organic Fe(III)-Oxalate-Based System

铂催化剂闭环回收方法研究：基于FOC-DMF-DCM光化学溶解体系，实现燃料电池中铂的高效溶解并再生Pt/C-R催化剂，其HER活性与商业催化剂相当且稳定性超过10小时。

　　

质子交换膜燃料电池（PEMFC）在可持续氢能转换方面具有高效率和零排放的特点，但其广泛应用受到基于铂（Pt）的催化剂成本高昂和耐久性有限的限制。本研究旨在开发一种绿色且有效的方法，以实现PEMFC中用于氢演化反应（HER）的铂的闭环回收。提出了一种有机光化学溶解系统，该系统包含Fe(III)-草酸络合物（FOC）、N,N-二甲基甲酰胺（DMF）和二氯甲烷（DCM），三者体积比为4:1:2。该FOC–DMF–DCM系统能够从疏水性膜电极中实现100%的铂溶解。活性自由基驱动了贵金属（PMs）的溶解过程，同时羟基自由基（^•OH）促进了DCM中氯自由基（^•Cl）的生成，从而引发铂的氧化溶解。DMF在溶解系统的稳定性中起到了重要作用。回收得到的含铂溶液被重新用作前驱体，用于合成新的HER电催化剂（Pt/C–R）。电化学测试表明，Pt/C–R电极的HER活性与商用催化剂相当，并具有良好的反应稳定性，可持续使用超过10小时。这项研究将为氢能发展中的绿色、灵活且经济的铂闭环回收方法铺平道路。