在半孔双金属 Pt-M 合金中利用工作功能的调节用于进化催化:半孔在工作功能的优化中的作用
Lei Fu1,2, Yunqing Kang2, Ho Ngoc Nam2
1Center of Nanomaterials for Renewable Energy, State Key Laboratory of Electrical Insulation and Power Equipment, Xi'an Jiaotong University, Xi'an, 710049, P. R. China.
概括
这项研究探讨了半孔金属 (Pt-M) 合金如何影响进化反应 (HER). 调整这些合金,特别是Pt-Ru的工作功能 (WF),显著提高了HER的催化活性.
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
- 催化剂是一种催化剂.
背景情况:
- 工作函数 (WF) 在电催化中对电子传输和中间吸附至关重要,特别是在演化反应 (HER) 中.
- 对HER的原始Pt基合金中中等的影响和组成-WF关系仍然未得到充分研究.
- 高效的电催化剂对于优化电荷平衡和HER中的催化性能至关重要.
研究的目的:
- 研究二元Pt-M合金薄膜中的组成,中孔结构和工作功能 (WF) 之间的关系.
- 了解这些因素如何影响进化反应 (HER) 的催化活性.
- 为高效电催化剂的合理设计提供见解,具有可调节的WF.
主要方法:
- 合成各种半孔二元Pt-M合金薄膜 (m-Pt-M,M = Pd,Rh,Ru) 具有受控的多孔性和元素分布.
- 实验研究组成和中孔结构对合成催化剂的工作功能的影响.
- 在性介质中评估m-Pt-M催化剂的演化反应 (HER) 性能.
主要成果:
- 半孔Pt-M (m-Pt-M) 催化剂的工作功能 (WF) 受到其组成和半孔结构的显著影响.
- 发现m-Pt-Ru催化剂中的定制WF可以降低热力学能量屏障,并加速HER的运动过程.
- 在性介质中,m-Pt-Ru催化剂的质量活性比黑色Pt高17.8倍,比性介质中的m-Pt高5.1倍.
结论:
- 半孔二元Pt-M合金薄膜为研究WF-HER活动关系提供了一个平台.
- 通过构成和中介结构调整工作功能是设计高性能HER电催化剂的有效策略.
- 开发的制造方法和发现有助于合理设计HER的高效电催化剂.


