具有增强的电催化活动的二元体金合金纳米晶体
Jianbo Wu1, Liang Qi, Hongjun You
1Department of Chemical Engineering, University of Rochester, Rochester, New York 14627, USA.
Journal of the American Chemical Society
|June 29, 2012
概括
- (Pt-Ni) 二元体纳米晶体显示出增强的氧降解反应 (ORR) 活性. 这种由拉伸效应驱动的形状依赖性性能为催化剂设计提供了新的途径.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术纳米技术
- 电化学 电化学 电化学
背景情况:
- 开发高效的电催化剂对于能源转换技术至关重要.
- 基于的合金是氧降解反应 (ORR) 的关键催化剂.
- 控制纳米晶体形状会影响催化活性.
研究的目的:
- 为了合成icosahedral金属 (Pt-M) 合金纳米晶体.
- 调查形状和组成对ORR活动的作用.
- 了解用于增强催化性能的潜在机制.
主要方法:
- 合成Pt-M (M = Au,Ni,Pd) 二元体纳米晶体在液溶液中使用气体还原剂的方法.
- 使用的一氧化碳 (CO) 气体和有机封装剂用于形状稳定.
- 用电化学技术对纳米晶体进行了表征,并评估了ORR活动.
- 使用密度函数理论 (DFT) 和分子动力学 (MD) 模拟.
主要成果:
- 成功合成了带有 {111} 表面的 Pt-M 二元面纳米晶体.
- 二元体纳米晶体表现出高的ORR特异活性 (1.83 mA/cm)
- 双面体Pt(3) Ni催化剂的区域特异活性比八面体同类高50%左右.
- 模拟表明应变诱导的电子效应有助于增强活动.
结论:
- 与八面体形式相比,Icosahedral Pt(3) Ni纳米晶体是优越的ORR电催化剂.
- 形状控制和表面方面对于优化催化剂性能至关重要.
- 应变诱导的电子效应在增强催化活性方面发挥着重要作用.
