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我院科研成果在JACS发表

发布时间:15-03-13 13:44:49 文章来源:化科院 浏览次数: [ 字号:

 近日,我院戴志晖教授课题组在燃料电池催化剂研究中取得突破性进展。该成果以“Five-Fold Twinned Pd2NiAg Nanocrystals with Increased Surface Ni SiteAvailability to Improve Oxygen Reduction Activity”为题发表在2015128出版的Journal of the American Chemical Society(《美国化学会志》2015, 137 (8), 2820-2823, DOI: 10.1021/ja5129154)。Journal of the American Chemical Society是国际化学科学和技术研究领域的顶级期刊,2014SCI期刊影响因子为11.444。这是我校首次以第一通讯单位在该学术期刊发表论文。

  
 
Pd2NiAg五重孪晶纳米晶
    在电化学能量转换装置中,无论是燃料电池还是金属-空气电池中的O2还原反应(oxygen reduction reaction, ORR),都需要有效的电催化剂。Pt基催化剂被认为是理想的ORR电催化剂,但由于Pt基催化剂氧还原反应动力学倦怠且储量有限,导致其成本很高,难以大规模使用,这限制了该类燃料电池的大规模商业化进程。因此,设计制备低成本、高性能、长寿命的非Pt电催化剂来促进可再生型氢氧燃料电池大规模应用至关重要,是当前电化学能量转换领域中亟待解决的重要研究课题。
    戴志晖教授课题组利用PdAg原子半径的相近和晶格的匹配性,以及Ni与这两种元素在上述两方面较大的差异性,通过固-液和固-固相结合的方法,巧妙设计和可控合成了Ni主要分布于五重孪晶Pd2Ag表面的新颖Pd2NiAg纳米晶,研究了其ORR性能。与球形Pd2NiAg纳米晶以及商业用Pt/C催化剂相比,Ni-终端的五重孪晶Pd2NiAg纳米晶具有特别优异的电催化性能。这种基于Ni-终端的五重孪晶Pd2NiAg纳米晶催化活性的提高不仅源于其孪晶结构表面提供了更多的活性位点和特殊的表面价电子密度,而且通过调节表面Ni的位点可显著增强电催化剂催化活性。该工作为设计合成新型高性能催化剂,理解结构和性能的关系提供了新的思路。
    该研究的第一作者为我校博士后刘苏莉,通讯作者为戴志晖教授。文章链接:http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ja5129154

 

 


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