AM：Pd-Sn合金中原位金属缺陷填充增强乙醇电氧化
学术
2024-12-23 19:57
上海
对于电催化反应过程的一个常见挑战是开发高性能且稳定的催化剂。有鉴于此，印度尼赫鲁先进科学研究中心(JNCASR) Sebastian C. Peter、Ashly P. Chandran等报道含有Pd缺陷位点的Pd-Sn金属间化合物Pd1.9−xSn，并且通过控制合成的过程，引入痕量SnOx。要点1. 在电催化反应过程中，Pd缺陷位点被金属Sn填充，形成高活性且稳定的催化剂(Pd1.84Sn0.06)Sn，能够用于乙醇氧化反应（EOR）。通过各种各样的光谱表征技术对催化剂的晶体结构和原子排序以及原位形成机理进行研究。原位产生的催化剂在EOR（燃料电池阳极氧化反应）反应中具有优异的性能，性能超过目前最好的Pd/C催化剂（活性达到Pd/C催化剂的3倍）。要点2. 研究发现催化剂选择性的切断乙醇分子的C-C化学键，这个步骤是增强燃料电池性能的关键。催化剂在1500圈连续操作循环后仍然保持优异的性能。通过原位红外光谱和微分电化学质谱表征（DEMS）技术，研究催化剂在EOR反应中切断C-C键的机理，而且基于理论计算提出了优异催化性能的原因。Ashly P. Chandran, Soumi Mondal, Devender Goud, Debabrata Bagchi, Ashutosh Kumar Singh, Mohd Riyaz, Nilutpal Dutta, Sebastian C. Peter, In Situ Metal Vacancy Filling in Stable Pd-Sn Intermetallic Catalyst for Enhanced C-C Bond Cleavage in Ethanol Oxidation, Adv. Mater. 2024DOI: 10.1002/adma.202415362https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202415362
