在基于PdSb的超薄纳米板上调节金属Sb状态,以实现高效的酸电氧化
Jinping Wei1, Fengxia Wu2, Hongda Sun3
1School of Science, Shenyang University of Chemical Technology, Shenyang 110142, China; State Key Laboratory of Electroanalytical Chemistry, Changchun Institute of Applied Chemistry, Chinese Academy of Sciences, 5625 Renmin Street, Changchun, Jilin 130022, China.
Journal of colloid and interface science
|June 11, 2023
概括
研究人员开发了基于PdSb的纳米片,用于小分子电氧化. Pd$_{90}$Sb$_{7}$W$_{3}$催化剂有效氧化酸,证明金属Sb状态对增强抗中毒和催化活性的好处.
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:
- 基于Pd的纳米结构中的氧性金属增强了小分子电氧化对抗中毒的作用.
- 在Pd催化剂中控制氧友性兴奋剂的电子结构具有挑战性.
- 兴奋剂价值状态对电氧化反应的影响需要进一步研究.
研究的目的:
- 开发一种方法来合成以PdSb为基础的纳米片与Sb在一个主要的金属状态.
- 评估用于甲酸氧化反应 (FAOR) 的基于PdSb的纳米片的电催化性能.
- 研究Sb的金属状态增强催化活性的机制.
主要方法:
- 合成不同组成的基于PdSb的纳米片 (例如,Pd$_{90}$Sb$_{7}$W$_{3}$).
- 射线光电子光谱 (XPS) 用于确定Sb.的化学价值状态.
- CO剥离实验以评估催化剂中毒和活性.
- 电化学测量以量化酸氧化反应 (FAOR) 的性能.
主要成果:
- Pd$_{90}$Sb$_{7}$W$_{3}$纳米板实现了惊人的69.03%的金属Sb状态,明显高于其他成分.
- 金属Sb状态在Pd$_{90}$Sb$_{7}$W$_{3}$显示出FAOR (1.47 A mg^{-1}$; 2.32 mA cm$^{-1}$) 的优越电催化活性.
- 与氧化Sb相比,金属Sb状态提供了协同的电子和氧性效应,导致有效的CO去除和增强的FAOR活性.
结论:
- 调节氧友金属的化学价值状态对于提高电催化性能至关重要.
- 具有高金属Sb含量的PdSb基纳米板是FAOR的高效电催化剂.
- 这项研究为设计用于小分子电氧化的高性能电催化剂提供了宝贵的见解.
