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廈大黃小青/卜令正JACS：100%選擇性！PtPbBi/PtBi NPs助力DFAFC！
來源： 時間：2023-07-06 10:22:13 瀏覽：2623次

第一作者：Xinrui Hu、Zhengyi Xiao和Weizhen Wang

通訊作者：黃小青教授和卜令正副教授

通訊單位：廈門大學

DOI: 10.1021/jacs.3c00262




研究背景

設計高性能、高選擇性的鉑（Pt）基甲酸氧化反應（FAOR）催化劑，有助于直接甲酸燃料電池（DFAFC）的發展，但還十分具有挑戰性。基于此，廈門大學黃小青教授和卜令正副教授（共同通訊作者）等人報道了一類表面不均勻的新型PtPbBi/PtBi核-殼納米片（PtPbBi/PtBi NPs），可以實現FAOR的高活性和選擇性，即使在復雜的膜電極組件（MEA）介質中也具有優異性能。該工作展示了一種高效的Pt基FAOR催化劑，具有100%的直接反應選擇性，對推動DFAFC燃料電池的商業化具有重要意義。




文章要點

1、測試發現，FAOR的比活性和質量活性分別為25.1 mA cm-2和7.4 A mgPt-1，分別是商用Pt/C的156倍和62倍，是目前已報道的FAOR催化劑中活性最高的。同時，在FAOR實驗中，它們對CO的吸附極弱，脫氫途徑選擇性高。

2、此外，PtPbBi/PtBi NPs在單個DFAFC器件中顯示出巨大的潛力，最高達到161.5 mW cm-2的功率密度，并且具有穩定的放電性能（在0.4 V下運行10 h后功率密度衰減率為45.8%）。

3、結合原位FTIR和XAS結果證實，PtPbBi和PtBi之間存在局部電子相互作用。此外，高耐受性的PtBi殼層可以有效抑制CO的產生/吸附，從而實現完全的脫氫反應途徑。




圖文展示

 

圖1.PtPbBi/PtBi NPs的形態和結構表征

 

圖2.PtPbBi/PtBi NPs的原子級結構分析

 

圖3.PtPbBi/PtBi NPs的FAOR和MEA性能

 

圖4.機理研究

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全部 3小時前 四川
文字是人類用符號記錄表達信息以傳之久遠的方式和工具。現代文字大多是記錄語言的工具。人類往往先有口頭的語言后產生書面文字，很多小語種，有語言但沒有文字。文字的不同體現了國家和民族的書面表達的方式和思維不同。文字使人類進入有歷史記錄的文明社會。
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