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催化计
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icat2019
我为催化狂！
发表于
设计高性能甲酸氧化
FAOR
（
formic acid oxidation reaction
）催化剂和高性能膜电极组对于直接甲酸燃料电池仍是个非常大的挑战。
有鉴于此，
厦门大学黄小青、卜令正、南京理工大学刘伟等
制备形貌为纳米海参（
NT, nanotrepang
）的单斜晶相
m-PtTe
，实现了高活性高选择性并且具有很好稳定性和甲酸直接转化选择性的
FAOR
催化剂。
m-PtTe NT
具有高比表面积（
6.78 mA cm
-2
）和高质量活度（
3.2 A mg
Pt
-1
），性能达到
Pt/C
、形貌为纳米海参的菱形相
Pt
2
Te
3
、形貌为纳米海参的三角晶相
PtTe
2
性能的
35.7/22.9
、
2.8/2.6
、
3.9/2.9
倍。
m-PtTe
具有最高的直接
FAOR
反应选择性，最好的耐
CO
中间体性能。更为重要的一点，
在单个电解池中
m-PtTe NT
比
Pt/C
具有更好的
MEA
功率密度（
171.4 mW cm
-2
）和更好的稳定性（
5660 s
后的电压降为
53.2 %
），展示
m-PtTe
在
DFAFC
器件的应用前景
。
通过原位红外光谱和
XPS
表征，说明
m-PtTe NT
的独特纳米结构优化脱氢步骤，阻碍
CO
中间体物种吸附，促进
CO
中间体的氧化反应，因此实现了更好的
FAOR
催化活性，耐中毒性，稳定性
。
DFT
理论计算结果进一步说明
m-PtTe NT
比
r-Pt
2
Te
3
NT
或
t-PtTe
2
NT
具有更好的直接氧化反应选择性。
M-PtTe
生成
CO
产物具有更高的活化能，而且
CO
吸附比较弱，因此实现了较好的耐
CO
中毒能力。
本文研究说明，晶相调控对于直接甲酸氧化燃料电池
Pt
基电催化剂的重要性。
Chengyuan Dong, Xinyao Wang, Zhipeng Zhu, Changhong Zhan, Xin Lin, Lingzheng Bu*, Jinyu Ye, Yucheng Wang, Wei Liu*, and Xiaoqing Huang*, Highly Selective Synthesis of Monoclinic-Phased Platinum–Tellurium Nanotrepang for Direct Formic Acid Oxidation Catalysis, J. Am. Chem. Soc. 2023
DOI: 10.1021/jacs.3c03317
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c03317
原位XPS、原位XRD、原位Raman、原位FTIR
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