Ni-WO₃的双活性位点桥接吸附机制,用于在高电流密度下促进尿素电解

科学领域:

• 电化学
• 材料科学
• 催化剂

背景情况:

• 基催化剂显示出尿素电解的前景.
• 与*COO中间体的强烈相互作用限制了催化剂的性能.

研究的目的:

• 设计使用与Ni集成的WO3的双活性站点.
• 调节反应中间吸附以改善尿素电解.

主要方法:

• 实验性描述和理论计算.
• 制造Ni-WO3双活性位点催化剂
• 在尿素电解中进行电化学测试.

主要成果:

• 从Ni到WO3的电子转移会产生缺电子的Ni位点.
• 介质的特定吸附 (-NH2在Ni上,CO在WO3) 形成一个Ni-NCO-W桥梁.
• 优化的催化剂在1.44 VRHE时达到1000 mA cm-2的尿素氧化反应 (UOR),2.2x Ni.
• 在膜电极组件中,在1000 mA cm-2下稳定运行300小时.

结论:

• 双活点工程对于基于Ni的尿素电解是有效的.
• Ni-WO3催化剂显著提高了UOR的活性和稳定性.
• 这种方法为设计先进的电催化剂提供了洞察力.