提高Pd在乙醇氧化中的电催化性能的新策略

最近,科学家们发明了一种新的方法来优化钯(Pd)在乙醇氧化反应中的电催化性能,乙醇氧化反应是直接乙醇燃料电池(DEFCs)的主要阳极反应。

结合核壳结构和合金化效果,提高钯在乙醇氧化反应中的催化性能。
结合核壳结构和合金化效果,提高钯在乙醇氧化反应中的催化性能。图片来源:杨军。

美国工艺工程研究所(IPE)的研究人员设计的新方法中国科学院亚博老虎机网登录南京师范大学为高效能量转换设备和其他设备中使用的电催化剂表面的精细工程提供了智能概念。

这项研究发表在细胞报告物理科学亚博老虎机网登录3月1日, 2021年。

以乙醇为燃料的DEFC具有低毒、高能量密度和操作简单的优点。

但是,缺乏用于阳极乙醇氧化的坚固、活性电催化剂阻碍了商业化的步伐。

基本上,(电子邮件保护)与单独使用yabo214钯颗粒相比,含有核壳结构的纳米颗粒在乙醇电氧化时表现出更高的稳定性和活性。

然而,金的较大晶格间距在钯薄壳中形成拉伸应变,通过促进有毒反应中间体在其表面的吸收来影响其催化性能。

一个合理的设计,充分利用核-壳结构,同时抑制金核诱导的钯壳晶格拉伸效应,必将有利于进一步提高它们在乙醇分子电氧化中的性能

杨军,研究通讯作者,中国科学院过程工程研究所研究员亚博老虎机网登录

该团队通过将合金效应与核壳结构相结合来增强Pd壳的表面,从而实现乙醇的高效电氧化,证明了这一概念。

铁原子被合金化成薄钯壳以补偿晶格膨胀。电化学评估表明,核壳(电子邮件保护)通过该方法yabo214合成的纳米颗粒在碱性介质中催化乙醇电氧化具有最高的比活性和质量活性。

接下来,我们将优化一些参数,例如,芯的尺寸、合金壳的厚度以及合金壳中过渡金属的成分

杨军,研究通讯作者,中国科学院过程工程研究所研究员亚博老虎机网登录

因此,研究人员相信他们可以以更低的成本和更高的效率合成更多的电催化剂,以促进直接乙醇燃料电池的发展。

期刊参考:

刘,D。.(2021)将核-壳结构与合金效应相结合,实现高效乙醇电氧化。细胞报告物理科学亚博老虎机网登录doi.org/10.1016/j.xcrp.2021.100357

来源:https://english.cas.cn/

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