Modulating Electronic Structure of an Au‐Nanorod‐Core–PdPt‐Alloy‐Shell Catalyst for Efficient Alcohol Electro‐Oxidation

催化作用 纳米棒 材料科学 合金 甲醇 乙二醇 吸附 化学工程 电催化剂 酒精氧化 纳米技术 复合材料 化学 有机化学 电化学 物理化学 工程类 电极
作者
Xiaobo Yang,Qiang Wang,Shaojun Qing,Zhe Gao,Xili Tong,Nianjun Yang
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:11 (26) 被引量:59
标识
DOI:10.1002/aenm.202100812
摘要

Abstract Direct alcohol fuel cells (DAFCs) utilize alcohol electro‐oxidation reactions (AORs) to provide electricity, where catalysts with optimal electronic structures are required to accelerate sluggish AORs. Herein, an electrocatalyst with an Au‐nanorod core and a PdPt‐alloy shell is designed. Its electronic structures are modulated through epitaxial growth of a PdPt‐alloy shell on the Au‐nanorod core, which exhibits a tensional strain effect and atomic steps. Three key problems of AORs are solved with this catalyst, including poor adsorption of alcohols on the catalyst, CO poisoning of the catalyst, and a high free energy barrier for the AORs. Taking methanol electro‐oxidation reaction (MOR) as an example, this catalyst shows 9.4 times higher mass activity than the market‐available Pt/C catalyst. Theoretic simulations prove that this catalyst has a low free energy barrier for the MOR, and strong adsorption of methanol but weaker adsorption of carbonaceous intermediates. The reasons behind this are the stretched geometric structure of the PdPt (100)‐alloy shell and the optimized electronic structure of catalytic sites on the catalyst surface. Meanwhile, efficient electro‐oxidation of ethanol, ethylene glycol, and glycerol is realized. This work paves the way to design and synthesize universal and efficient AOR catalysts for the construction of high‐performance DAFCs.
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
情怀应助Rez采纳,获得10
1秒前
是小曹啊发布了新的文献求助20
1秒前
黑马王子完成签到,获得积分10
3秒前
赵云发布了新的文献求助10
4秒前
xiamovivi完成签到,获得积分10
4秒前
夜白完成签到,获得积分0
4秒前
狂野碧琴完成签到,获得积分20
5秒前
liuqiease完成签到 ,获得积分10
6秒前
zijinbeier完成签到 ,获得积分10
6秒前
Owen应助谢紫玲采纳,获得10
8秒前
菠萝谷波完成签到 ,获得积分10
8秒前
Curllen完成签到,获得积分10
9秒前
活力的天空完成签到,获得积分10
15秒前
坦率小白菜完成签到,获得积分10
16秒前
maomao完成签到,获得积分10
17秒前
饱满碧曼完成签到 ,获得积分10
19秒前
黑糖珍珠完成签到 ,获得积分10
19秒前
20秒前
20秒前
优美的面包完成签到 ,获得积分10
21秒前
菲菲高完成签到 ,获得积分10
22秒前
FashionBoy应助WANG采纳,获得10
23秒前
24秒前
絮语发布了新的文献求助20
24秒前
Hermoine发布了新的文献求助10
24秒前
NexusExplorer应助东子采纳,获得10
27秒前
崔佳鑫完成签到 ,获得积分10
27秒前
wall完成签到 ,获得积分10
28秒前
狂野碧琴关注了科研通微信公众号
29秒前
桐桐应助george采纳,获得30
29秒前
29秒前
dxszing发布了新的文献求助10
30秒前
东子完成签到 ,获得积分10
34秒前
silk完成签到,获得积分10
34秒前
遇见馅儿饼完成签到 ,获得积分10
35秒前
我是老大应助xxyqddx采纳,获得10
39秒前
40秒前
MXY完成签到,获得积分10
41秒前
专注乌冬面完成签到,获得积分10
41秒前
41秒前
高分求助中
请在求助之前详细阅读求助说明!!!! 20000
Sphäroguß als Werkstoff für Behälter zur Beförderung, Zwischen- und Endlagerung radioaktiver Stoffe - Untersuchung zu alternativen Eignungsnachweisen: Zusammenfassender Abschlußbericht 1500
One Man Talking: Selected Essays of Shao Xunmei, 1929–1939 1000
Yuwu Song, Biographical Dictionary of the People's Republic of China 700
[Lambert-Eaton syndrome without calcium channel autoantibodies] 520
The Three Stars Each: The Astrolabes and Related Texts 500
A radiographic standard of reference for the growing knee 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2469432
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2136556
关于积分的说明 5443960
捐赠科研通 1860994
什么是DOI,文献DOI怎么找? 925582
版权声明 562702
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 495140