Operando XAFS revela la evolución estructural dinámica de los catalizadores de un solo átomo Pt para la...

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• La electroquímica
• Catálisis

Sus antecedentes:

• Los catalizadores de un solo átomo de metal (SAC) ofrecen una alta utilización del metal y una coordinación sintonizable para la reacción electroquímica de evolución del cloro (CER).
• La comprensión de las relaciones estructura-actividad y los cambios estructurales dinámicos en los SAC bajo condiciones de reacción es crucial pero desafiante.

Objetivo del estudio:

• Investigar la evolución estructural dinámica de los sitios de platino de baja coordinación (Pt) durante el CER.
• Comparar el rendimiento CER de los SAC Pt de baja coordinación con los sitios PtN4 convencionales y los puntos de referencia comerciales.

Principales métodos:

• Se empleó la espectroscopia de absorción de rayos X de estructura fina (XAFS) operando para monitorear los cambios estructurales en tiempo real.
• Se realizaron mediciones electroquímicas para evaluar el rendimiento catalítico.

Principales resultados:

• Los sitios de Pt de baja coordinación exhibieron una evolución estructural dinámica, formando intermedios PtN2Cl2 y PtN2Cl4 transitorios durante el CER.
• El SAC Pt de baja coordinación demostró un rendimiento CER superior en comparación con los SAC PtN4 y el RuO2 comercial, superando las limitaciones de la cobertura intermedia *Cl.

Conclusiones:

• El entorno de coordinación dinámica de los sitios de baja coordinación de Pt es clave para mejorar su actividad de CER.
• Este estudio proporciona información para el diseño de SAC con una geometría de coordinación optimizada para una electrocatálisis eficiente.