郭少军/姜鲁华/周新AM：富边界PdMn纳米纤维电催化废塑料转化！
学术
2025-01-30 17:00
山东
开发具有高本征催化活性和高选择性的新型纳米催化剂对于多电子反应至关重要，但是通常人们对于纳米催化剂在工业级电流密度下的低传质/电子转移问题被忽略，这些问题通常导致纳米催化剂难以达到器件级的满意的性能。有鉴于此，北京大学郭少军教授、大连大学周新教授、青岛科技大学姜鲁华教授等报道Cl-/O2刻蚀辅助自组装策略合成自组装且含有丰富边界的PdMn纳米纤维，得到高传质/电子传递性能，显著的增强在工业电流密度的废弃塑料电催化重整性能。要点1. 自组装PdMn纳米纤维具有在废塑料增值转化为乙醇酸（glycolic acid）表现优异的催化活性，在流动相电解槽中，实现了223 mA cm-2（0.75 V vs. RHE）的大电流密度，优异的选择性（95.6 %），优异的法拉第效率（94.3 %）。要点2. 通过DFT理论计算、XAS光谱、原位原位电化学FTIR光谱，表明较高的亲氧性Mn导致Pd的d能带中心位置向低能量方向移动，因此优化了MnPd表面吸附的反应中间体，促进乙醇酸的脱附。要点3. 理论流体动力学模拟的结果验证了丰富间隙的纳米纤维结构有助于传质效应，得到工业电流密度。
Songliang Liu, Kun Ma, Huaifang Teng, Weixin Miao, Xiaotong Zhou, Xuejing Cui, Xin Zhou, Luhua Jiang, Shaojun Guo, Self‐assembled Gap‐Rich PdMn Nanofibers with High Mass/Electron Transport Highways for Electrocatalytic Reforming of Waste Plastics, Adv. Mater. 2025DOI: 10.1002/adma.202411148https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202411148
