用两步还原法制备的PtCo/C (10 wt% Pt)纳米催化剂具有与商业催化剂Pt/C (20 wt% Pt)接近的催化反应活性，使贵金属Pt的用量减少了50%。利用上海光源BL14W1线站的质子交换膜燃料电池(Proton exchange membrane fuel cell, PEMFC)原位X射线吸收精细结构谱(X-ray absorption fine structure, XAFS)实验装置，在以该PtCo/C作为燃料电池的阴极催化剂，以Pd/C作为阳极催化剂的条件下，原位表征PtCo/C在工作状态下的结构变化，PtCo/C 的非原位 XAFS 数据没有观察到 Pt?Co 合金成分，发现存在显著的 Co?O 键和 Co?O?Co键贡献，且与Pt/C相比，Pt的氧化程度更高且具有更短的Pt?Pt金属键长，说明PtCo/C中的Co主要以氧化物种形式存在，且Co的存在影响着活性成分Pt的结构。原位XAFS数据表明随着电压的逐渐降低，PtCo/C中Pt和Co的氧化程度降低，揭示了在催化反应过程中Pt的d电子向过渡金属Co的转移过程。
质子交换膜燃料电池 原位 X射线吸收精细结构谱 结构变化