铑纳米玫瑰结构物对异丙醇的高效电催化氧化-陕西省大分子科学重点实验室

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铑纳米玫瑰结构物对异丙醇的高效电催化氧化
发布时间:2019-10-31     作者:   分享到:

碱性直接醇类燃料电池(ADAFCs)能够通过电化学反应将有机小分子醇(如甲醇、乙醇、异丙醇、甘油等)的化学能直接转化为电能,是一种清洁高效的能源转换技术。ADAFCs的阳极反应为有机小分子的电催化氧化反应,阴极为氧还原反应,因此降低有机小分子氧化的过电势可以提高ADAFCs的开路电压,进而提高能源转换效率。日前,重点实验室陈煜教授(ndchenyu@gmail.com)研究团队利用水热法成功合成出了富含缺陷的三维Rh纳米玫瑰结构物,并对异丙醇氧化(IOR)显示出优异的电催化活性。由于Rh(111)晶面对异丙醇的吸附能高于Pt(111)晶面,以及Rh纳米玫瑰结构物独特的三维结构等,使得Rh纳米玫瑰结构物在碱性环境中对异丙醇氧化反应的起始氧化电位和峰电位比商业Pt黑均有明显负移。在0.3 V时,Rh纳米玫瑰结构物对IOR的质量活性(94.7 A g-1)远高于商业化Pt黑的质量活性(12.6 A g-1)。当阴极催化剂相同时,Rh纳米玫瑰结构物作为阳极时的开路电压为0.810 V,比商业化Pt黑作阳极时提高了240 mV,显著提高了ADAFCs的能量转化效率。本研究为Rh基催化剂在电催化方向的应用提供了新的研究方向。上述工作以Rh Nanoroses for Isopropanol Oxidation Reaction为题,发表于Applied Catalysis B: Environmental 2019, 259, 118082,该期刊影响因子为14.229。该文第一作者为2015级本科生邢诗惠同学。

Figure 1。 Rh nanoroses assembled from ultrathin nanosheets are applied to the isopropanol oxidation reaction, which exhibit significant negative shift both in the onset oxidation/peak potentials and enhanced mass activity compared with Pt black.

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