jap69韩国,99精品视频在线观看免费,亚洲国产高清国产拍精品

在陰極上發生的氧還原反應(ORR)需要大量的貴金屬Pt作為電催化劑來克服動力學緩慢這一問題，這阻礙了質子交換膜燃料電池(PEMFCs)的商業化。在Pt中引入過渡金屬元素(M=Fe，Co，Ni等)形成合金是一種有效的策略，通過引入應變和調節Pt的電子結構來加速遲緩的動力學和減少Pt的使用。然而，在PEMFC的惡劣工作條件下，Pt基合金催化劑會由于過渡金屬的快速浸出而急劇失活性。

基于此，福州大學程年才等人通過活性氮摻雜多孔碳(a-NPC)的限制效應，調整了Pt基金屬間化合物對Pt-skins施加的晶格壓縮應變，以實現高效的氧還原反應。

本文利用三電極體系在0.1 M HClO₄溶液中測試了商業Pt/C和制備的電催化劑的ORR性能。通過比較不同催化劑的(L1₂-Pt₃Co@ML-Pt/NPC₀、L1₂-Pt₃Co@ML-Pt/NPC₆、L1₂-Pt₃Co@MLPt/NPC₁₀、L1₂-Pt₃Co@ML-Pt/NPC₁₄)線性掃描伏安(LSV)曲線，探討了載體的活化時間與催化劑性能之間的關系。測試結果表明，制備的催化劑的性能均優于商業Pt/C，其中L1₂-Pt₃Co@ML-Pt/NPC₁₀的性能最為優異。

結合L1₂-Pt₃Co金屬間化合物納米粒子的結構分析，這可以歸因于金屬間化合物核的形成，并對Pt-skin產生了強大的壓縮應變，α-NPC的強限制效應也使金屬間化合物具有理想的尺寸。此外，N元素的存在確實提升了催化劑的催化性能，高暴露的金屬間化合物納米粒子提供了許多具有良好電化學可及性的活性位點，這保證了ORR過程中的快速傳質。NPC₁₄負載的催化劑性能下降，這是由于載體結構的破壞，導致合金納米顆粒生長和分布不均。

此外，與L1₂-Pt₃Co@ML-Pt/NPC₁₀相比，以NPC₆為載體的催化劑的半波電位發生了偏移，這是由于金屬間化合物納米粒子的尺寸略有不同。為了進一步研究制備的催化劑的ORR性能，本文對NPC₁₀負載的催化劑進行了性能測試。

測試結果表明，當Pt與Co合金化時，催化劑的性能得到了顯著的提高。此外，與無序的Pt₃Co/NPC₁₀和商業Pt/C相比，L1₂-Pt₃Co@ML-Pt/NPC₁₀在高電位區和低電位區均表現出優異的動力學活性，這表明它具有更高的本征活性。更重要的是，L1₂-Pt₃Co@ML-Pt/NPC₁₀具有優良的質量活性(1.72 A cm^-2_Pt)和比活性(3.49 mA cm^-2_Pt)，分別是商業Pt/C的11倍和15倍。

為了進一步理解L1₂-Pt₃M@ML-Pt/NPC₁₀具有優異的ORR性能的原因，本文考慮了電子結構和動力學反應趨勢來解釋增強的催化機制。值得注意的是，L1₂-Pt₃Co@2ML-Pt和L1₂-Pt₃Co@1ML-Pt中Pt的d帶明顯增寬，d帶中心距離費米能級較遠。

此外，L1₂-Pt₃Co@2ML-Pt中Pt的d帶中心相對于L1₂-Pt₃Co@1ML-Pt距離費米能級更遠，這可能是由于與單層Pt-skin相比，Pt-skin中Pt原子的緊密排列導致了d帶的增寬和d帶中心的下移，這也表明L1₂-Pt₃Co@1ML-Pt和L1₂-Pt₃Co@2ML-Pt對反應中間體的吸附比Pt弱。

此外，對于ORR關鍵中間體的態密度，O-物質的S軌道呈現出明顯的線性相關，表明中間體轉換效率高，且下降趨勢揭示了高效的還原過程。

此外，從自由能圖中可以看出，L1₂-Pt₃Co@1ML-Pt和L1₂-Pt₃Co@2ML-Pt的氧吸附較純Pt明顯減弱，緩解了^*OH在Pt上的過度吸附，L1₂-Pt₃Co@1ML-Pt具有更合適的氧吸附強度，平衡了^*OH的脫附和O₂的活化?？偟膩碚f，催化劑活性的提高主要是由于L1₂-Pt₃Co在單層Pt-skin上誘導了適當的壓縮應變，從而促進了^*OH的脫附，加速了ORR。

此外，聚集在表面Pt原子附近的電子可以快速地將電子轉移給ORR中的反應中間體，進一步促進了電催化過程。總之，本文的研究結果為未來ORR催化劑的設計提供了一種重要的策略。

Tailored Lattice Compressive Strain of Pt-skins by the L1₂-Pt₃M Intermetallic Core for Highly Efficient Oxygen Reduction, Advanced Materials, 2023, DOI: 10.1002/adma.202301310.

https://doi.org/10.1002/adma.202301310.

原創文章，作者：Gloria，如若轉載，請注明來源華算科技，注明出處：http://www.zzhhcy.com/index.php/2023/10/04/3272368374/

末成年小嫩xb,嫰bbb槡bbbb槡bbbb,免费无人区码卡密,成全高清mv电影免费观看

AM：L12-Pt3M對Pt-skins的晶格壓縮應變實現高效氧還原反應

末成年小嫩xb,嫰bbb槡bbbb槡bbbb,免费无人区码卡密,成全高清mv电影免费观看

AM：L12-Pt3M對Pt-skins的晶格壓縮應變實現高效氧還原反應

相關推薦