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武理木士春Small: 小小多孔PtCu纳米管,具有超高甲醇氧化和氧还原性能!
对环境友好和高效能源的追求推动了直接甲醇燃料电池(DMFCs)的深入研究。作为最先进的电催化剂,铂(Pt)在DMFCs的酸性操作环境中相对于其他金属具有较高的活性和稳定性。然而,昂贵的Pt上甲醇氧化反应(MOR)和氧还原反应(ORR)的缓慢动力学仍然是DMFC开发的根本挑战。因此,提高铂基催化剂的性能并揭示相关机理迫在眉睫。
基于此,武汉理工大学木士春课题组通过调节Pt前体和聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)的剂量控制着微观结构的变化,成功地合成了由空心纳米球、实心合金和富Pt外皮纳米粒子构成的不同多孔PtCu纳米管。
其中,实心PtCu合金纳米颗粒纳米管的MOR的比活性(5.37 mA cm-2)和质量活度(2.56 A mgPt-1)分别是Pt/C的9.42(0.57 mA cm-2)和5.22(0.49 A mgPt-1)倍,而空心PtCu合金纳米球纳米管的ORR的半波电位为0.94 V,远高于Pt/C的0.83 V,且比活性是Pt/C的4.85倍。
MOR和ORR都涉及反应物和中间体在Pt表面上的吸附/解离,Pt活性位点倾向于强烈地结合中间体,导致吸附反应物分子的阻塞和电子扩散,从而抑制氧化速率。
H-PNTs、A-PNTs和S-PNTs本质上由具有不同Pt:Cu原子比和微观结构的PtCu合金组成,性能差异主要在于Pt和Cu之间的相互作用;所有PNTs 催化剂的Pt 4f信号的负移意味着电荷从Cu原子转移到Pt原子,降低了Pt的电子能带结构,较低的d带中心与较弱的含氧物质的解吸亲和力相关,有利于电催化。这项工作提供了一种方便的方法来制造具有不同结构的Pt合金催化剂。
Geometric Engineering of Porous PtCu Nanotubes with Ultrahigh Methanol Oxidation and Oxygen Reduction Capability. Small, 2022. DOI: 10.1002/smll.202107387
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3,6,9,12-四草酸酯四癸二酸_CAS:32775-08-9
2024-07-26
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2,2-双(((4-叠氮基-2,3,5,6-四氟苯甲酰基)氧基)甲基)丙烷-1,3-二基双(4-叠嗪基-2,3,6-四氟苯甲酸酯_2,2-bis(((4-azido-2,3,5,6-tetrafluorobenzoyl)oxy)methyl)propane-1,3-diyl bis(4-azido-2,3,5,6-tetrafluorobenzoate)_CAS:157928-53-5
2024-06-24
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(8R,9S,13S,14S)-13-甲基-3-乙烯基 6,7,8,9,11,12,13,14,15,16-十氢-17H 环戊基[a]菲17-酮_ (8R,9S,13S,14S)-13-methyl-3-vinyl6,7,8,9,11,12,13,14,15,16-decahydro-17Hcyclopenta[a]phenanthren-17-one _CAS:151171-58-3
2024-06-24
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松柏醇-7-硝基苯并[c][1,2,5]恶二唑_2-[(E)-3-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)prop-2-enoxy]-N-[2-[(4-nitro-2,1,3-benzoxadiazol-7-yl)amino]ethyl]acetamidel_CAS:1803427-21-5
2024-06-24
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(2E)-N-(1-(3-氯苄基)-1H-咪唑-4-基)-3-(吡啶-3-基)丙-2-烯酰胺_(2E)-N-(1-(3-chlorobenzyl)-1H-imidazol-4-yl)-3-(pyridin-3-yl)prop-2-enamide_CAS:2128292-12-4
2024-06-24
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橙花叔醇葡萄糖苷_β-D-glucopyranosyl-(1->3)-6,7-trans-nerolidol_CAS:116174-71-1
2024-06-24
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(6S)-3-甲基-6-(1-烯-2-基)环己-2-烯醇_(6S)-3-methyl-6-(prop 1-en-2-yl)cyclohex-2-enol_CAS:1313708-57-4
2024-06-24
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(6R)-3-甲基-6-(1-烯-2-基)环己-2-烯醇_(6R)-3-methyl-6-(prop 1-en-2-yl)cyclohex-2-enol_CAS:1647065-98-2
2024-06-24
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乙基紫精二六氟磷酸盐_ethylviologen bis(hexafluorophosphate)_CAS:138926-07-5
2024-06-24
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四羟乙基乙二胺_CAS:140-07-8
2024-06-24
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(S)-2-(乙酰基硫基)丙酸_CAS:167466-66-2
2024-06-24
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N-Boc-反式-4-氨基-脯氨酸甲酯盐酸盐_CAS:334999-32-5
2024-06-24
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(S)-氧杂环丁烷-2-甲胺_CAS:2091328-57-1
2024-06-24