La expansión inducida por intercalación de hidrógeno de las nanopartículas de núcleo de Pd@Pt para la oxidación...

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• La electroquímica
• Nanotecnología

Sus antecedentes:

• La ingeniería de celosía dependiente de facetas es crucial para mejorar el rendimiento del catalizador metálico y comprender los mecanismos de reacción.
• El control de los parámetros de celosía en las facetas cristalinas específicas de los catalizadores sigue siendo un desafío importante.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un método fácil para la expansión de la celosía en facetas específicas (Pt 100 y Pt 111) de catalizadores de platino (Pt).
• Investigar el impacto de la expansión de la celosía específica de la faceta en la reacción de oxidación del alcohol (AOR).
• Para aclarar el mecanismo subyacente responsable de la mayor actividad catalítica.

Principales métodos:

• Una síntesis en dos pasos que involucra la formación de nanopartículas de núcleo Pd@Pt a través del crecimiento epitaxial con semilla Pd.
• Intercalación de hidrógeno para convertir el núcleo Pd en PdH_0.43, induciendo la expansión de la celosía en la cáscara Pt.
• Evaluación electroquímica de la reacción de oxidación del alcohol (AOR) y cálculos de la teoría funcional de la densidad (DFT).

Principales resultados:

• Se ha logrado una expansión exitosa de la celosía en las facetas Pt100 y Pt111 de los catalizadores Pt.
• Se promovió significativamente la actividad de la reacción de oxidación del alcohol (AOR) en ambas facetas Pt expandidas.
• Actividades específicas de masa de Pt alcanzadas 41,15 veces más altas para la oxidación del metanol y 25,19 veces más altas para la oxidación del etanol en la faceta Pt{\displaystyle Pt{\mathrm {P} }{\mathrm {C} }{\mathrm {P} }{\mathrm {P} }{\mathrm {P} }{\mathrm {P} }{\mathrm {P} }{\mathrm {P} }{\mathrm {P} }{\mathrm {P} }{\mathrm {P} }{\mathrm {P} }{\mathrm {P} }{\mathrm {P} }{\mathrm {P} }{\mathrm {P} }{\mathrm {P} }{\mathrm {C} } }

Conclusiones:

• La expansión de la red en facetas específicas de los catalizadores Pt mejora efectivamente la actividad electrocatalítica de la AOR.
• El rendimiento mejorado se atribuye a una mejor adsorción de OH, como lo confirman los cálculos de DFT.
• Este trabajo presenta una estrategia prometedora para diseñar y preparar catalizadores de nanomateriales altamente eficientes a través de la ingeniería de celosía específica de facetas.