随着中国制造2025和创新驱动发展的战略推进，催化技术的自主研发与国产化进程成为国家科技发展的重点之一。在时代洪流下，海卓健通过自主创新，推动介孔碳催化剂的研发与产业化，不仅提供了更多的高效、环保催化解决方案，还减少了对外技术依赖，逐步提升中国在全球催化剂领域的竞争力。
介孔碳催化剂作为现代催化技术中的重要一环，其发展正处于一个充满机遇与挑战的大时代背景中。
碳纳米材料的比表面积、孔径和表面化学对催化剂最终性能而言是非常重要的。目前其主要的困难在于保护铂纳米颗粒溶解、熟化、再沉积，以及全氟磺酸离子聚合物 (PFSA) 中磺酸盐基团的毒化，会使 Pt 的活性显著降低 2-4 倍，使用介孔碳作为载体是一种公认的解决方案。
目前的介孔碳材料有着多种多样的结构特性与孔隙结构，但作为催化剂碳载体，我们对介孔碳有着更高的结构适配度要求。首先介孔碳载体应当具备分级的孔隙结构，不仅孔径尺寸需要与铂纳米颗粒尺寸高度匹配，还要能够满足氧气等物质传输的需求；同时介孔碳表面应当具备适当的官能团结构，在保障排水能力的前提下，促进质子的传递。这种配置的独特优势包括减少离子聚合物与 Pt 表面的直接接触，避免磺酸基的毒害影响，促进反应物质传输，提高反应速率等。
在相同条件下，使用海卓健介孔碳催化剂的燃料电池能够更高效的发电，以满足实际应用需求，测试表明其综合性能提升了10%-15%。
介孔碳作为催化剂载体因其独特的孔结构可以增大铂纳米颗粒的分散性，提高催化金属与电解质的接触面积，从而增大气体-电解液-金属粒子的三相界面，提高反应活性。介孔碳丰富的孔隙结构可作为有效的物质传输途径，优化 PEMFC 的性能，并与疏水性的扩散层一起控制着催化层的排水性能，并具有良好的电子传导和优异的抗腐蚀性能。
正因这种特性，使海卓健介孔碳催化剂的在燃料电池中能够保持高效与长期的催化及耐用性能。测试结果表明，铂颗粒的耐久性提高了5%至10%，而碳载体的耐久性则提升了10%以上。
此外介孔碳还可以一定程度上解决与铂中毒、传质阻力和质子传导相关的难题。介孔碳与铂纳米颗粒之间的协作展示了实现 PEMFC 所需的长期性能和耐久性目标的可能途径，特别是在具有挑战性和动态性的重型车辆领域。因此，当考虑到涵盖催化剂耐久性、反应性和操作复杂性的更广泛框架时，采用介孔碳载体来提高 PEMFC 效率的重要性就变得显而易见。载体不仅仅是一种被动结构，而是一种主动实体，在影响催化剂动力学和质量传输现象方面发挥着至关重要的作用。
并且介孔碳在解决高温退火过程中铂纳米颗粒的烧结问题中有些一定的保护作用，其也已经应用在铂合金催化剂的制备过程中，这使用介孔碳成为解决这一特殊难题的希望方案。
未来，随着技术的不断成熟和市场需求的不断扩大，海卓健介孔碳催化剂将不断突破技术瓶颈、拓展应用领域，在推动能源、环境、化学等多个行业变革中发挥更加重要的作用，为实现全球绿色可持续发展做出重要贡献；并且凭借其创新性和先进性，海卓健将继续推动催化技术的发展，助力产业转型升级，走向更加环保、高效、智能的未来。
[1] Wang, Guanxiong, Wei Zhao, Majid Mansoor, Yinan Liu, Xiuyue Wang, Kunye Zhang, Cailin Xiao, Quansheng Liu, Lingling Mao, Min Wang, and et al. 2023. "Recent Progress in Using Mesoporous Carbon Materials as Catalyst Support for Proton Exchange Membrane Fuel Cells" Nanomaterials 13, no. 21: 2818. https://doi.org/10.3390/nano13212818
