在压力诱导下,基催化剂的氧降解反应动力学
Haibo Jiang1, Jiyuan Lu1, Liyuan Bi1
1Shanghai Engineering Research Center of Hierarchical Nanomaterials, Key Laboratory for Ultrafine Materials of Ministry of Education, School of Materials Science and Engineering, East China University of Science & Technology, Shanghai 200237, China. jianhuashen@ecust.edu.cn.
压力诱导优化了 PtNi 和 PtPb 催化剂中的氧降解反应 (ORR) 动力学. 这种调整增强了PtNi催化剂活性3.57倍,而PtPb由于过度动力调制而降解.
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
- 计算化学计算化学
背景情况:
- 优化氧降解反应 (ORR) 动力学对于在能量转换装置中使用的高效电催化剂至关重要.
- 基于的合金,如- (PtNi) 和- (PtPb),正在研究其ORR性能.
- 了解应激诱导在催化剂运动优化中的作用是一个活跃的研究领域.
研究的目的:
- 研究应力诱导对PtNi和PtPb催化剂ORR动力优化的影响.
- 阐明动力调节的机制及其对催化剂活性和稳定性的影响.
- 为了比较应力调节的PtNi和PtPb催化剂与商业Pt/C催化剂的性能.
主要方法:
- 使用第一原则计算来确定关键中间体*OOH的裂变屏障降低.
- 使用电化学表征技术来评估催化剂的活性和稳定性.
- 现场红外光谱学被用来验证在不同的动力调条件下确定速度的步骤.
主要成果:
- 应力诱导将*OOH中间裂变屏障降低到PtNi的28.48kJ mol-1和PtPb的0kJ mol-1.
- 优化的动力调促进了PtNi的质量活动,与Pt/C相比增加了3.57倍.
- 对PtPb的过度动态调制导致活动降解,并将速度决定的步骤转移到最初的电子转移.
结论:
- 压力诱导是基于Pt的催化剂中ORR动力优化的有效策略.
- 正确的动力调,如PtNi所示,显著增强了催化活性.
- 过度调整可能会导致有害影响,例如活动降解和反应机制的改变,正如在PtPb.中观察到的.
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