Angew. Chem.:增强吸附动力学,甲醇电氧化耦合制氢

文摘   2024-11-11 18:03   湖南  

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研究背景

与碱水电解相比,碱性甲醇-水电解系统是一种具有较低能耗的甲醇电转化制甲酸和制氢的有吸引力的策略。然而,高电流密度下的稳定性和选择性在实际应用中仍然具有挑战性。

本文要点

1. 制备了锚定在碳布(CeF3@Ni3N/CC)上的CeF3@Ni3N纳米片阵列。从Ni(OH)2晶格中逐渐挤出F种形成的CeF3可以调节Ni3N的电子分布,从而同时增强甲醇和OH-的表面吸附动力学和吸附能力,有利于提高甲醇氧化反应(MOR)活性和选择性。

2. 双功能CeF3@Ni3N/CC在500 mA cm-2时具有1.43 V的低电位,在MOR中具有72 h的高稳定性和高法拉第效率(FEs),并且在析氢反应(HER)中具有76 mV的过电位,可达到50 mA cm-2    

3. 此外,用于MOR||HER的无膜CeF3@Ni3N/CC||CeF3@Ni3N/CC电池在300 mA cm-2的高电流密度下具有高电催化活性,长期稳定性和FEs。这一工作强调了优化活性物质的表面吸附行为,以及合理设计高效的异质结构电催化剂用于甲醇升级和制氢的重要性。

图文内容

(图片来源:Angew. Chem. Int. Ed.


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文献信息

Kuan Deng, Junyi Ji* et alEnhanced Adsorption Kinetics and Capacity of a Stable CeF3@Ni3N Heterostructure for Methanol Electro-Reforming Coupled with Hydrogen ProductionAngew. Chem. Int. Ed. 2024.

DOI:10.1002/anie.202416763

https://doi.org/10.1002/anie.202416763

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