选择性和长期稳定的氨电解使用Pt-WO_x催化剂,抑制NO_x形成和增强活动

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
• 催化剂是一种催化剂.

背景情况:

• 氨电解是一种有前途的低压生产方法.
• 电催化剂的局限性,包括缓慢的动力学和中间中毒,阻碍了氨电解.
• 开发强大的双功能电催化剂对于推进这项技术至关重要.

研究的目的:

• 为了引入一种新型的光沉积在子亚氧化物纳米线 (Pt-WOx (P)) 双功能电催化剂上的新型光沉积.
• 为了研究Pt-WOx (P) 用于氨电解的机制和性能.
• 为了应对反应动力学和氨气电催化剂中催化剂失活的挑战.

主要方法:

• 的光沉积在的亚氧化纳米线上.
• 减弱的总反射表面增强红外吸收光谱 (ATR-SEIRAS) 来识别反应机制.
• 密度函数理论 (DFT) 计算,以了解电子效应和能量障碍.
• 电化学测量包括循环电压测量和时测量.

主要成果:

• Pt-WOx (P) 具有强烈的金属支相互作用和增强的电子转移.
• 在ATR-SEIRAS中,我们发现了Gerischer-Mauerer (G-M) 机制,并抑制了NOx中毒.
• 德富证实,在确定利率的阶段,能源障碍降低了.
• 实现了高峰电流密度 (49.69 mA cm−2) 和稳定性 (>120 h).
• 在基于MEA的流量细胞中证明>500 mA cm−2.

结论:

• Pt-WOx (P) 催化剂在氨电解方面表现出卓越的活性和稳定性.
• 光沉积方法通过优化电子属性和界面结合,有效地提高了催化剂性能.
• 这种双功能催化剂显示出通过氨电解有效和持久生产的巨大潜力.