近日,公司先进能源转化材料与器件研究团队陈煜教授课题组在国际学术期刊《先进材料》(Advanced Materials)在线发表了以“Boosting formate electrooxidation by heterostructured PtPd alloy and oxides nanowires”(异质PtPd合金/氧化物纳米线促进甲酸盐电氧化)为题的研究成果。
直接甲酸盐燃料电池具有理论电位高、毒性低、结构简单等优点,是极具应用潜力的新能源技术,可支撑未来能源结构优化和可持续性发展。甲酸盐电氧化反应是直接甲酸盐燃料电池的阳极反应,调控催化剂对重要反应中间体的吸附行为是提高甲酸盐电氧化反应性能的重要策略。为此,先进能源转化材料与器件研究团队通过简单的自模板方法合成了具有丰富缺陷位点的异质结构PtPd合金/氧化物纳米线。物理表征和理论计算证实PtPd合金与氧化物种之间存在电子效应,且PtPd合金/氧化物纳米线表面Pt位点和*OCHO之间可形成d-p轨道杂化,产生强相互作用。催化剂功函数和峰电流以及起始电位之间的线性关系图显示PtPd合金/氧化物纳米线接近拟合线的顶点,表现出最佳的甲酸盐电氧化反应性能。异质结构表面Pt位点吸附*OCHO后,在邻近Pd位点上吸附*H,Pt位点上吸附*OH,耦合了甲酸盐电氧化反应关键反应步骤,有效去除表面的*H和*CO。因此,异质结构PtPd合金/氧化物纳米线可通过调控中间体吸附行为和促进反应动力学两个方面增强甲酸盐电氧化反应性能。
PtPd合金/氧化物纳米线增强甲酸盐电氧化直接途径
论文第一作者为公司博士研究生王天娇,公司陈煜教授和香港城市大学王昕教授为共同通讯作者,该成果获得国家自然科学基金、中央高校基金、陕西省科技创新团队和陕西省三秦学者创新团队等项目的支持。
论文链接: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202403664
撰稿:艾轩 审核:刘治科