Nano Letters:非晶態(tài)TiOx起大作用,抑制Pt3Ti團(tuán)聚并促進(jìn)甲醇氧化 2023年10月4日 上午12:31 ? 頭條, 百家, 頂刊 ? 閱讀 21 直接甲醇燃料電池(DMFC)具有能量密度高、安全性高、儲存和運(yùn)輸方便等優(yōu)點(diǎn),可作為各種電氣設(shè)備中的電源。盡管如此,DMFC的大規(guī)模應(yīng)用仍然面臨著幾個挑戰(zhàn),其中之一是涉及多質(zhì)子耦合六電子轉(zhuǎn)移過程的甲醇氧化反應(yīng)(MOR)的緩慢反應(yīng)動力學(xué)。 目前,Pt/C仍然是加速M(fèi)OR動力學(xué)的基準(zhǔn)電催化劑,貴金屬的大量使用導(dǎo)致了催化劑的高成本。此外,CO在Pt上的強(qiáng)吸附會導(dǎo)致MOR過程中活性中心中毒,進(jìn)而導(dǎo)致催化劑的快速失活。同時,長期運(yùn)行過程中顆粒遷移和聚集導(dǎo)致的納米顆粒(NPs)的生長也會降低納米顆粒的性能。 基于此,華南理工大學(xué)崔志明課題組通過浸漬-還原法合成了一種Pt3Ti-TiOx/KB催化劑,用于高效穩(wěn)定催化MOR。 具體而言,一步退火工藝有利于TiOx在Pt3Ti金屬間化合物周圍的良好分布。在0.1 M HClO4 + 1.0 M CH3OH電解質(zhì)中,與Pt/C和Pt3Ti/KB相比,Pt3Ti-TiOx/KB具有更高的質(zhì)量活性(2.15 A mgPt?1)和比活性(4.60 A cmPt?2)。此外,耐久性試驗(yàn)結(jié)果顯示,Pt3Ti-TiOx/KB在1000個周期測試后的質(zhì)量活性保持率(71%)明顯高于Pt3Ti/KB (54%)和Pt/C (44%),表明Pt3Ti-TiOx/KB催化劑具有優(yōu)異的穩(wěn)定性。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果和理論計(jì)算表明,Pt3Ti-TiOx/KB增強(qiáng)的性能歸功于雙功能TiOx:TiOx可以防止Pt3Ti納米粒子在高溫退火過程和電催化條件下的團(tuán)聚;此外,TiOx還能促進(jìn)Pt3Ti上的水分解,形成更多的OH物種,從而在較低電位下加速COad的氧化,進(jìn)而增強(qiáng)了Pt3Ti-TiOx/KB催化劑的抗COad性能和穩(wěn)定性。 綜上,該項(xiàng)工作為鉑基金屬間化合物與功能氧化物結(jié)合開發(fā)高性能電催化劑提供了一種有效的策略,進(jìn)一步推動了燃料電池的進(jìn)一步發(fā)展和加快其實(shí)際應(yīng)用。 Amorphous TiOx Stabilized Intermetallic Pt3Ti Nanocatalyst for Methanol Oxidation Reaction. Nano Letters, 2023. DOI: 10.1021/acs.nanolett.3c01147 原創(chuàng)文章,作者:Gloria,如若轉(zhuǎn)載,請注明來源華算科技,注明出處:http://www.zzhhcy.com/index.php/2023/10/04/5141a2bd2c/ 催化 贊 (0) 0 生成海報 相關(guān)推薦 廈大楊勇/王鳴生Nature子刊: 設(shè)計(jì)Na+層間距用于穩(wěn)定鈉離子電池的Mn基層狀正極 2023年10月26日 Adv. Energy Mater.:跳出過渡金屬局限,利用主族元素激活雙原子催化劑 2023年11月27日 半導(dǎo)體重大突破!他,發(fā)完Science,3年后再發(fā)Nature! 2024年6月23日 清華章名田/華科廖榮臻JACS: TOF高達(dá)20000 s-1!三核銅催化劑用于電催化水氧化 2023年10月18日 AM:性能超過Pt!負(fù)載釕單原子和Ru團(tuán)簇的催化劑實(shí)現(xiàn)高效堿性析氫! 2023年10月7日 大連化物所彭章泉/趙志偉AFM:連接表面氫鍵網(wǎng)絡(luò)與鋅負(fù)極在水系電解液中的電化學(xué)性能 2023年9月22日