电化学催化剂支持效应及其在氧化进化反应中的稳定作用
Hyung-Suk Oh1, Hong Nhan Nong1, Tobias Reier1
1The Electrochemical Energy, Catalysis, and Materials Science Laboratory, Department of Chemistry, Chemical Engineering Division, Technical University Berlin , Berlin 10623, Germany.
Journal of the American Chemical Society
|August 24, 2016
概括
氧化解活性支增强了电催化剂的耐用性 金属/金属氧化物支相互作用 (MMOSI) 对抗氧化 (ATO) 稳定化 (Ir) 纳米粒子,减少溶解并改善氧化物演化反应 (OER) 的稳定性.
科学领域:
- 电化学
- 材料科学
- 催化剂
背景情况:
- 反氧活性支可以通过电子相互作用提高催化剂的耐用性,这种概念在气相催化中已经得到了很好的应用,但在电催化中却没有那么多的探索.
- 了解催化剂-支持相互作用对于开发稳定和高效的电催化剂至关重要,特别是对于像氧演化反应 (OER) 这样的反应.
研究的目的:
- 在电化学环境中提供电子催化剂支持相互作用的实验证据.
- 研究这些相互作用对OER催化剂/支持系统的腐蚀稳定性的作用.
主要方法:
- 使用X射线吸收近边结构 (XANES),扩展X射线吸收细结构 (EXAFS),传输电子显微镜 (TEM) 和深度分辨率X射线光电子光谱 (XPS).
- 在恒定电流和潜在条件下评估电化学稳定性和电荷转移动力学.
- 分析金属溶解以确认缓解效应.
主要成果:
- 在氧化物 (IrOx) 纳米颗粒中发现的金属/金属氧化物支相互作用 (MMOSI).
- 与碳支物 (Ir(+4) 相比,MMOSI稳定了Ir纳米颗粒的低氧化状态,抑制了有害的高氧化物形成.
- ATO的支持显著缓解了Ir的溶解,证实了由于强大的MMOSI而增强的稳定性.
结论:
- 电子催化剂支持相互作用,特别是MMOSI,在增强氧化物支持的纳米粒子OER催化剂的耐用性方面发挥着至关重要的作用.
- 这些发现表明,电化学中的MMOSI效应应应得到更大的关注,以了解和改善催化剂稳定性.
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