有序、亲氧，设计关键！JACS发表苏州大学/香港理工大学/香港科技大学最新电化学科研进展！
文摘
科学
2024-07-17 09:31
北京
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解决碱性氢氧化反应(HOR)缓慢的动力学问题对于阴离子交换膜燃料电池(AEMFC)商业化而言是关键而又具有挑战性的一步。针对上述挑战，苏州大学的康振辉教授、香港理工大学的张晓教授和香港科技大学的邵敏华教授团队在Journal of the American Chemical Society发表论文，该团队成功地将铟(In)原子以有序的方式固定在还原氧化石墨烯支撑的铂(Pt)纳米颗粒中，设计并合成了一种结构有序的金属间化合物(O-Pt3In/rGO)，其中Pt原子作为H吸附位点，亲氧元素铟(In)作为OH-吸附位点，有序的原子矩阵优化了该催化剂上的氢结合能(HBE)、羟基结合能(OHBE)和一氧化碳结合能(COBE)。 ![]()
将In原子有序地固定在Pt纳米颗粒中，可以均匀地降低每个Pt原子的HBE和COBE，同时也优化了In原子的OHBE，并在催化剂表面均匀地分布OHad。这些优化的结合能促进了Volmer过程，并显著减轻了CO对催化剂的影响。![]()
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O-Pt3In/rGO催化剂具有优异的碱性HOR活性，在过电位为50 mV时的质量活性为2.3066 A mg−1，是Pt/C的10倍以上，且具有良好的CO抗性和稳定性。此外，采用O-Pt3In/rGO作为阳极催化剂的AEMFC在电流密度为2.4 A cm−2时的峰值功率密度(PPD)为1153 mW cm−2，显著优于Pt/C。
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这项工作不仅强调了构建碱性HOR有序亲氧位点的重要性，还为设计结构良好的能量转换催化剂提供了思路。本公众号原创内容欢迎转发分享，如需转载，请后台私信。我们对文中观点保持中立，仅供参考交流，不构成投资建议。如涉及版权及其他问题，请联系我们删除，谢谢！
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