对Pt单原子电催化剂的稳定性进行原子分析
Florian D Speck1,2, Michael T Y Paul1, Francisco Ruiz-Zepeda3
1Helmholtz-Institute Erlangen-Nürnberg for Renewable Energy, Forschungszentrum Jülich, Egerlandstrasse, 91058 Erlangen, Germany.
Journal of the American Chemical Society
|August 16, 2020
概括
与传统的Pt/C催化剂相比,单原子催化剂 (SAC) 对溶解的稳定性得到了改善. 然而,由于配体降解,它们的稳定性在高电位下降.
科学领域:
- 材料科学
- 电化学
- 催化剂
背景情况:
- 单原子催化剂 (SAC) 是一种新型材料.
- 与传统的纳米颗粒催化剂相比,SACs经常提供优越的电催化性能,包括增强的稳定性.
- 基于贵金属的SAC,如硫合金SAC (Pt SAC),是代表性的例子.
研究的目的:
- 批判性地评估SACs声称的优越稳定性.
- 调查硫碳支持的Pt SAC的溶解行为和稳定性.
- 了解在电化学循环下影响Pt SAC稳定的因素.
主要方法:
- 在线感应合等离子体质谱 (在线ICP-MS) 用于监测金属溶解.
- 同位传输电子显微镜 (IL-TEM) 用于形态分析.
- 用于化学状态表征的X射线光电子光谱 (XPS).
主要成果:
- 与金属Pt/C相比,合成的Pt SAC表现出不同的溶解行为,显示出对Pt溶解的增强稳定性.
- 在高电位 (高达1.5VRHE) 时,Pt SAC和Pt/C的溶解概况变得相似.
- 形态和化学变化,归因于硫联体的不稳定性,导致这种过渡.
结论:
- 在某些条件下,Pt SAC比Pt/C催化剂具有更好的稳定性.
- 在高阳极电位下,由于硫联体降解,Pt SAC 的稳定性受到损害.
- 开发更强大的支物和配体对于增强阳极潜在区域的催化剂稳定性至关重要.


