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中科大高敏銳JACS.：Cr-MoNi4高效催化HOR，助力AEMFCs！
來源： 時間：2023-08-21 09:33:24 瀏覽：2395次


 第一作者：Ye-Hua Wang、Fei-Yue Gao、Xiao-Long Zhang

通訊作者：高敏銳教授

通訊單位：中國科學技術(shù)大學

DOI: 10.1021/jacs.3c06903


01

研究背景

通過燃料電池（Fuel Cells）將氫化學能轉(zhuǎn)化為電能具有高效率和環(huán)境優(yōu)勢，但需要超純氫（超過99.97%)，否則電極催化劑（通常為碳載鉑（Pt/ C））會被氨（NH3）等雜質(zhì)氣體污染。基于此，中國科學技術(shù)大學高敏銳教授等人報道了一種由鉻（Cr）摻雜劑調(diào)制的鎳-鉬合金（MoNi4）催化劑，即Cr-MoNi4，其具有顯著的氨電阻率。合成的Cr-MoNi4對堿性氫氧化具有高活性，在2 ppm的NH3存在下經(jīng)歷10000次循環(huán)而沒有明顯的活性衰減。


02

文章要點

1、作者將鉻（Cr）元素加入MoNi4結(jié)構(gòu)中合成了Cr-MoNi4。合成的Cr-MoNi4對堿性氫氧化具有高活性，在2 ppm的NH3存在下經(jīng)歷10000次循環(huán)而沒有明顯的活性衰減。即使在供給NH3(10 ppm)/H2時，該催化劑組裝的燃料電池也能保持初始峰值功率密度的95%，而功率輸出降低到Pt/C催化劑的初始值的61%。

2、研究表明，Cr改性劑創(chuàng)造了有效抑制σN-H→d供給的富電子狀態(tài)，而且還降低了d帶中心，較少的d帶填充也限制了對氨σ*N?H軌道的d電子供給，從而協(xié)同削弱了氨的結(jié)合。總之，Cr-MoNi4可作為一種高效、高耐NH3、經(jīng)濟有效的AEMFC負極HOR催化劑。


03

圖文展示

 

圖1.氨吸附機理及Cr改性劑

 

圖2. 結(jié)構(gòu)表征和表面分析

 

圖3.HOR性能和NH3耐受性能

 

圖4. 減弱氨吸附的機理研究

 圖5. DFT計算

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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(xiàn)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(chǎn)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(xiàn)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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