顺序Pt₃Mn 金属间 设置甘醇电解的失序变体的最大值活动

科学领域:

• 电化学 电化学 电化学
• 催化剂是一种催化剂.
• 材料科学 材料科学 材料科学

背景情况:

• 甘电解为气和增值化学品生产提供了一条可持续的途径.
• 催化剂中原子排列对甘油氧化反应 (GOR) 和演化反应 (HER) 的影响尚不清楚.

研究的目的:

• 调查 Pt3Mn 催化剂中原子分布对 GOR 和 HER 性能的影响.
• 识别关键的催化剂部位并了解结构-活动关系,以改进催化剂设计.

主要方法:

• 有序 (O-Pt3Mn) 和无序 (D-Pt3Mn) 的金属间化合物和合金的合成和表征.
• 对GOR和HER的催化剂的电化学评估.
• 理论计算和统计分析以将吸附能量与催化活性相关联.

主要成果:

• O-Pt3Mn表现出高于D-Pt3Mn和用于GOR和 HER的商业Pt/C的卓越性能.
• 在低电池电压 (0.76 V) 实现高甘油酸盐生产率 (17 mM h-1),用于甘油醇电解.
• 确定了Pt-Pt-Pt空洞点作为具有催化活性的中间体的关键和相关的吸附能量.

结论:

• 原子分布,特别是O-Pt3Mn的有序结构,显著增强了GOR和HER的催化活性.
• 建立了一个基于原子配置和吸附能量的催化剂性能预测框架.
• 这项工作为设计复杂电化学反应的先进催化剂提供了洞察力.