Новый подход к производству нетрадиционных наносплавов для электрокаталитического применения

Новый подход к производству нетрадиционных наносплавов для электрокаталитического применения

Металлические сплавы в нанометровом масштабе (наносплавы) обладают большим потенциалом в электрокатализе. Взаимодействие между различными компонентами в наносплавах может изменять электронные конфигурации активных металлов и генерировать синергетические эффекты, повышая их эффективность с точки зрения активности, долговечности и селективности в электрокаталитических реакциях.

Легирование дешевыми переходными металлами является эффективным способом снижения дозировки относительно дорогих металлов, например Pt и Pd. Обычно наносплавы, состоящие из смешивающихся металлов, можно синтезировать и модифицировать методами влажной химии.

Однако разработка наносплавов, состоящих из различных несмешивающихся металлов или разнородных элементов (называемых высокоэнтропийными наносплавами), остается сложной задачей из-за совершенно разных химических и физических свойств.

Недавно группа профессора Мансу Чоя из Сеульского национального университета (SNU) и группа профессора Джун Янга из Института технологического проектирования (IPE) Китайской академии наук предложили подход к синтезу нетрадиционных наносплавов для электрокаталитических применений.

Исследование было опубликовано 17 августа в Matter . Д-р ФЭНГ Цзиченг из SNU и доцент ЧЕН Дун из IPE выступили соавторами.

Они приготовили 55 различных наносплавов со средним размером частиц ок. 5 нм, включая смешивающиеся, несмешивающиеся и высокоэнтропийные наносплавы с использованием технологии источника пара, также называемой «искрящееся смесью».

Предложенный синтетический подход преодолел ограничения методов мокрой химии для синтеза несмешивающихся и высокоэнтропийных наносплавов. Состав и размер полученных наносплавов также можно было контролировать, варьируя экспериментальные условия / параметры.

В частности, благодаря своим крошечным размерам, электронному взаимодействию между различными компонентами и чистым поверхностям, полученные Pt- / Pd-содержащие наносплавы показали превосходные характеристики при электрокаталитическом окислении метанола и этанола.

Следующая цель исследования сосредоточена на оптимизации Pt- / Pd-содержащих наносплавов для дальнейшего улучшения их характеристик при катализе электрохимических реакций в топливных элементах прямого действия на спирте.

«Таким образом, мы ожидаем, что рентабельные, высокоактивные и долговечные электрокатализаторы могут быть созданы для различных технологий возобновляемой энергии и не только», – сказал профессор ЯН.

Источник: http://english.cas.cn/

Source link