帕拉和碳化物的界面电子工程,以实现高效的氧气减少
Liang Huang1,2, Xiliang Zheng1, Ge Gao1
1State Key Laboratory of Electroanalytical Chemistry, Changchun Institute of Applied Chemistry, Chinese Academy of Sciences, Changchun, Jilin 130022, China.
Journal of the American Chemical Society
|April 29, 2021
概括
碳化 (Mo2C) 上的原子薄的 (Pd) 层可以促进氧降解反应 (ORR) 的电催化. 与传统材料相比,这种新型异构催化剂具有更高的活性和稳定性.
科学领域:
- 材料科学
- 电化学
- 纳米技术
背景情况:
- 接口电子工程是增强电催化剂活性的关键.
- 由于结构上的差异,在过渡金属碳化物上实现原子薄的高贵金属层是具有挑战性的.
研究的目的:
- 在碳化 (Mo2C) 上开发一种具有原子薄的 (Pd) 层的新型异构催化剂,以改进氧降解反应 (ORR) 电催化.
- 调查电子对催化性能的影响.
主要方法:
- 使用金属有机框架和共价相互作用制造Mo2C合的Pd原子层 (AL-Pd/Mo2C).
- 原子特征和密度函数理论 (DFT) 计算以分析电子结构和d频段中心.
- 电化学测试以评估ORR活动和稳定性.
主要成果:
- AL-Pd/Mo2C催化剂显著增强了ORR电化学活性和稳定性.
- 在0.9V时达到2. 055A mgPd-1的质量活性,分别超过Pt/C,Pd/C和Pd纳米粒子的22. 1,36. 1和80. 3的系数.
- DFT计算证实了接口电子效应优化了电子结构和反应动力学.
结论:
- 开发了一种用于制造原子薄的贵金属催化剂的新方法.
- 界面电子调节是优化ORR电催化的一个关键因素.
- AL-Pd/Mo2C的异构结构代表了ORR应用的有前途的先进电催化剂.
