五倍双胞胎的Pd2NiAg纳米晶体具有增加的表面Ni站点可用性,以改善氧降低活性
Suli Liu1, Qinghua Zhang, Yafei Li
1Jiangsu Collaborative Innovation Center of Biomedical Functional Materials and Jiangsu Key Laboratory of Biofunctional Materials, School of Chemistry and Materials Science, Nanjing Normal University , Nanjing 210023, P. R. China.
Journal of the American Chemical Society
|January 29, 2015
概括
与催化剂相比,新开发的--银纳米晶体显示出优越的氧降解反应 (ORR) 活性和耐用性. 电催化剂设计的这一突破为燃料电池和金属空气电池提供了有前途的进展.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 开发具有成本效益,高活性和耐用的氧降解反应 (ORR) 催化剂对于推进燃料电池和金属空气电池技术至关重要.
- 目前的商业催化剂,如碳上的 (Pt/C),面临成本和长期稳定性的限制.
研究的目的:
- 合成和描述具有增强ORR电催化性能的新型五倍双胞胎--银 (Pd2NiAg) 纳米晶体 (NCs).
- 为了阐明结构-活性关系,负责改善催化性能.
主要方法:
- 合成具有Ni终端表面的五倍生Pd2NiAgNCs.
- 在性介质中对ORR性能进行电催化评估.
- 高角环状暗场 (HAADF) 成像和密度函数理论 (DFT) 计算来分析表面结构和电子特性.
主要成果:
- 与性介质中的商业Pt/C催化剂相比,合成的Pd2NiAgNCs显示出更高的ORR电催化活性和耐久性.
- HAADF成像和DFT计算揭示了NC表面上的异常价值电子密度.
- 增强的催化活性归因于表面Ni位点的可用性增加和结合的结构缺陷的存在.
结论:
- 五倍生Pd2NiAgNCs代表了一种新型的高效电催化剂类,用于氧降解反应.
- 这些NC的独特结构特征和电子特性是提高其性能的关键.
- 这项研究为设计燃料电池和金属空气电池等能量转换设备的先进电催化剂开辟了新的途径.
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