Cu 定制 Pt 可使具有高面曲率的分支结构电催化剂朝着高效的甲醇氧化实现
Yidan Sun1, Shukang Zhang1, Shangqing Sun1
1State Key Laboratory of Materials-Oriented Chemical Engineering, College of Chemical Engineering, School of Energy Science and Engineering, Nanjing Tech University, Nanjing, 211816, P. R. China.
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|December 6, 2023
概括
研究人员开发了一种新方法,用于制造定制的铜 (PtCu) 电催化剂,用于甲醇电氧化. 这些新型催化剂表现出更好的性能和稳定性,这是由于它们独特的凸表面曲率.
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:
- 基于的合金电催化剂对于甲醇电氧化至关重要,提供高活性和耐CO中毒性.
- 定制表面曲率是一种有前途的策略,可以提高原子利用率,并在电催化剂中暴露不和原子.
- 目前还没有可靠的合成路径来控制曲表面的建造.
研究的目的:
- 开发一种体化学方法,用于合成具有可调节凸表面曲率的PtCu分支电催化剂.
- 研究表面曲率对甲醇电氧化的电催化活性和稳定性的影响.
- 为了阐明PtCu电催化剂的结构性能关系.
主要方法:
- 使用合体化学方法合成PtCu分支纳米晶体.
- 通过控制CuCl2·2H2O前体的度来操纵形表面曲率.
- 对甲醇电氧化的电催化活性和稳定性测试.
- 在现场进行拉曼光谱和CO剥离试验,以分析表面物种和吸附/脱附动力学.
主要成果:
- 建立了一种方法来合成具有可控制的凸表面曲率的PtCu分支电催化剂.
- 具有高凸表面曲率 (PtCu BNCs-L) 的PtCu分支纳米晶体表现出优越的活性和稳定性,用于甲醇电氧化.
- 增强的性能归因于高形表面曲率和铜的协同双功能效应.
- 在PtCu BNCs-L.L.上观察到减弱的CO吸附和加速的CO去除.
结论:
- 表面曲率是设计用于甲醇电氧化的高性能电催化剂的关键因素.
- 开发的体化学方法为合成具有明确表面配置的电催化剂提供了有效的途径.
- 这项工作为设计具有量身定制表面结构的基于Pt的先进电催化剂开辟了新的途径.
