Main‐Group Magnesium Single‐Atom Lewis Acid Sites: A CO‐Tolerance Booster for Alkaline Hydrogen Oxidation Reaction

路易斯酸 化学 催化作用 无机化学 金属 镁 氢 膜 基础(拓扑) 红外光谱学 纳米颗粒 X射线光电子能谱 钯 核化学 功能群 碳纤维 氧化还原 离子交换 质子交换膜燃料电池 母材 制氢 氧气
作者
Yang Yang,Jiahe Yang,Peng Jiang,Pei Wang,Xi Lin,Dingge Fan,Siyan Chen,Hongda Shi,Pin Meng,Dongdong Wang,Qianwang Chen
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:65 (16): e9761633-e9761633 被引量:3
标识
DOI:10.1002/anie.9761633
摘要

ABSTRACT CO poisoning is notoriously intolerable for precious metal‐based hydrogen oxidation reaction (HOR) electrocatalysts, which are significant technical barriers for anion exchange membrane fuel cells (AEMFCs). Herein, we separately constructed Lewis acid sites for CO oxidation, which can independently catalyze the oxidation of CO, maximizing the number of Ru active sites for HOR. Moreover, owing to the stable anchoring effect of Mg single atoms on the carbon substrate, ultra‐small Ru nanoparticles exhibit no agglomeration or structural changes even after cycling, maintaining excellent material structural stability. Consequently, the Ru/Mg s /C catalyst maintains high CO tolerance and excellent HOR performance. Excellent CO tolerance and recoverable performance (90% of initial activity) were demonstrated in fuel cell tests. In situ infrared spectroscopy and theoretical calculations collectively suggest that Mg single atoms, which function as Lewis acid sites, can favorably interact with Lewis base molecules such as CO and OH − via Lewis acid–base interactions, boosting the electro‐oxidation of CO and resulting in significantly enhanced HOR activity and resistance to CO‐poisoning. When assembled in AEMFCs, its specific power density is as high as 4.11 W mg −1 metal with only 0.38 mg cm −2 total platinum group metal (PGM) utilization. It also demonstrates competitive performance with ultralow precious metal loading (0.125 mg cm −2 ).
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1234567完成签到,获得积分20
刚刚
2秒前
JINGCHANG完成签到,获得积分10
4秒前
大肥子完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
michael发布了新的文献求助10
6秒前
jarrett发布了新的文献求助10
7秒前
卫大伯完成签到,获得积分10
7秒前
开放的秋玲完成签到,获得积分10
7秒前
深情安青的应助被南楼小阁主采纳,获得10
8秒前
9秒前
靓丽的棒棒糖完成签到 ,获得积分10
10秒前
英姑的应助被吨吨采纳,获得10
11秒前
12秒前
我只想瘦10斤完成签到,获得积分10
14秒前
tc完成签到,获得积分10
14秒前
Ava的应助被Puddingo采纳,获得10
14秒前
15秒前
我是老大的应助被科研通管家采纳,获得10
15秒前
15秒前
彭于晏的应助被科研通管家采纳,获得10
15秒前
英俊的铭的应助被科研通管家采纳,获得30
16秒前
16秒前
17秒前
桐桐的应助被科研通管家采纳,获得10
17秒前
852的应助被科研通管家采纳,获得10
17秒前
慕青的应助被科研通管家采纳,获得10
17秒前
慕青的应助被科研通管家采纳,获得10
17秒前
17秒前
17秒前
小鹿5460的应助被科研通管家采纳,获得10
17秒前
桐桐的应助被科研通管家采纳,获得10
18秒前
汉堡包的应助被科研通管家采纳,获得10
18秒前
风趣真完成签到,获得积分10
18秒前
英姑的应助被科研通管家采纳,获得10
18秒前
KWang的应助被科研通管家采纳,获得10
18秒前
大胆蛋挞完成签到,获得积分20
20秒前
IM发布了新的文献求助20
20秒前
21秒前
多铎斯发布了新的文献求助10
21秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 1000
Электротехническая система магнитожидкостной герметизации валов регулируемых электродвигателей 800
Holistic Discourse Analysis, Second Edition by Robert E. Longacre 666
The Basics of Practical Optimization, Second Edition 600
Practical Nonconvex Nonsmooth Optimization 600
Problems and Solutions for Integer and Combinatorial Optimization: Building Skills in Discrete Optimization 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7980872
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9442435
关于积分的说明 21081332
捐赠科研通 7556017
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3375773
关于科研通互助平台的介绍 2510370
邀请新用户注册赠送积分活动 2409060