原子扩散工程PtSnCu纳米具有高指数的方面提高乙醇氧化
Min Tang1,2, Mingzi Sun3, Wen Chen1
1Shenzhen Key Laboratory of Energy Electrocatalytic Materials, College of Materials Science and Engineering, Shenzhen University, Shenzhen, Guangdong, 518055, P. R. China.
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
|January 24, 2024
概括
开发先进的催化剂是高效电化学乙醇氧化的关键. 新的-锡-铜 (Pt47Sn12Cu41) 纳米框架显著提高了乙醇氧化和酸性电解质中的二氧化碳去除.
科学领域:
- 电化学 电化学 电化学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 电化学乙醇氧化对于可再生能源转化至关重要,但效率低.
- 开发高效的催化剂,特别是多金属纳米合金,对于改善这一过程至关重要.
- 纳米合金中活性位点的合理原子级工程仍然是一个重大挑战.
研究的目的:
- 设计一种新的多金属纳米合金,用于增强电化学乙醇氧化.
- 研究原子锡 (Sn) 在调整-铜 (PtCu) 纳米晶体的催化活性中的作用.
- 开发一种最先进的电催化剂,用于在酸性介质中有效氧化乙醇.
主要方法:
- 通过原子Sn扩散到PtCu纳米晶体中合成Pt47Sn12Cu41章鱼类纳米框架.
- 用{331}和{221}等高指数方面包围的纳米框架的表征.
- 电化学评估催化活性和密度函数理论 (DFT) 计算.
主要成果:
- 该Pt47Sn12Cu41纳米合金表现出高质量活性3.10 A mg-1 Pt.
- 观察到有毒一氧化碳 (CO) 中间体的增强的C-C键断裂和氧化.
- DFT的计算证实了Sn的引入会提升d频段的中心,改善电活性和CO氧化.
结论:
- 开发的Pt47Sn12Cu41章鱼类纳米框架代表了乙醇氧化的一种高效的电催化剂.
- 原子Sn集成有效调整电子结构和催化性能.
- 这项工作为设计针对能源应用的定制多金属纳米合金提出了一个有前途的策略.
