據外媒報道，美國加州大學河濱分校（University of California, Riverside，UCR）的研究人員與斯坦福大學的同事們將一維多孔摻氮石墨化碳纖維（1D porous nitrogen-doped graphitic carbon fibers）嵌入到氧化還原反應（oxygen reduction reaction，ORR）活性催化劑組分中（M/MOx，即：金屬或金屬氧化物納米顆粒物），從而生產出價格低廉、能效高、經久耐用的質子交換膜燃料電池（PEM fuel cells）。

研究團隊在期刊Small中談及了多孔摻氮石墨化碳纖維中的金屬/金屬氧化物，特別是Co₃O₄物質，其具有超強的穩定性及觸媒甲醇容忍性（methanol tolerance）。

該研究的牽頭人為美國加州大學河濱分校伯恩斯工程學院（Marlan and Rosemary Bourns College of Engineering）能源創新專業Winston Chung講席教授David Kisailus牽頭，研究人員利用靜電紡絲聚丙烯腈（electrospinning polyacrylonitrile）纖維形成一維納米結構。

該類纖維還含有過渡金屬（鈷、鎳、鐵）鹽類物質，可在還原氣氛（reducing atmosphere）下完成退火處理（annealing），旨在提升納米金屬顆粒物/納米簇的屈服強度，在接近800攝氏度的環境下對周邊聚合物矩陣的石墨化（graphitization）起到催化作用。

隨后，還會進行退火處理，使金屬納米顆粒物氧化，從而產生內部連通的石墨—金屬氧化物架構，該架構的孔道大、活性部位（催化部位，active sites）數量多，且比表面積較高（specific surface area）。

Kisailus與其團隊正與斯坦福大學合作，經試驗證實，該款新材料的表現可媲美業內標準材料——鉑-碳體系，而其成本則相對較低。

Kisailus表示，該款納米復合物催化材料得益于其石墨纖維材質本身，可提供額外的強度及耐用性，從而將其作為燃料電池催化劑來使用，未來還能被用作結構件。（本文圖片選自greencarcongress.com）