电催化CO氧化自立Pd基纳米结构:纳米催化剂的形状和电解质的pH值是否重要?

科学领域:

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• 电化学 电化学 电化学
• 纳米技术纳米技术

背景情况:

• 调整 (Pd) 纳米晶体形状对于催化活性至关重要.
• 形态和电解质pH对一氧化碳氧化 (CO$_{Oxid}$) 的影响需要进一步研究.

研究的目的:

• 为了可控地合成具有不同形态的Pd纳米晶体 (纳米海绵和纳米立方体).
• 为了评估这些Pd纳米晶体在不同电解质pH值的电催化CO$_{Oxid}$活动和耐用性.
• 阐明控制CO$_{Oxid}$性能的结构-属性关系.

主要方法:

• 通过使用 NaBH$_{4}$ 进行冰冷还原进行 Pd 纳米海绵的受控合成.
• 在25°C下通过亚酸还原进行Pd纳米立方体的受控合成.
• 电化学表征包括CO$_{Oxid}$活性和电化学阻抗光谱 (EIS) 在酸性,中性和性介质中.

主要成果:

• 与Pd纳米海绵和商业Pd/C相比,Pd纳米立方体在酸性介质中表现出更高的CO$_{Oxid}$活性和耐久性 (H$_{2}$SO$_{4}$).
• Pd纳米海绵在性 (KOH) 和中性 (NaHCO) 电解质中显示出增强的CO$_{Oxid}$活性和稳定性.
• 在所有测试的电解质中,Pd纳米海绵和Pd纳米立方体都显示出比Pd/C更高的活性.
• 对于Pd纳米立方体的CO$_{Oxid}$电流密度在酸性条件下是最高的,这归因于更好的电荷流动性和电解质-电极相互作用.

结论:

• Pd纳米晶体形状和电解质pH值是优化CO$_{Oxid}$电催化学的关键因素.
• 在酸性电解质中,Pd纳米立方体对CO$_{Oxid}$.$非常有效.
• 在中性和性环境中,PD纳米海绵显示出有希望的结果.
• 结果表明,酸性电解质和Pd纳米立方体是促进CO$_{Oxid}$和减轻基于酒精的燃料电池中CO2中毒的首选.