直接乙醇燃料電池（DEFCs）承諾將乙醇用作通過乙醇氧化反應(yīng)（EOR）進行能量轉(zhuǎn)換的生物可再生且無毒的燃料。測試了通過醇還原制得的石墨烯上分散良好的Pt
3Sn和Pt納米粒子（分別表示為Pt
3Sn/G和Pt/G）對EOR的影響。HRTEM和XRD表征提供了Pt
3Sn合金納米顆粒的形貌和晶相，其均勻粒徑為2.8±0.08 nm，這與作為參考的Pt/G催化劑是一致的。根據(jù)EV測試的CV陽極掃描過程中的原位快速X射線吸收近邊緣結(jié)構(gòu)（QXANES）光譜，以清楚地解釋，制備的電催化劑的電勢依賴性電子狀態(tài)，其白線強度為Pt L
3-邊緣QXANES光譜及其光譜曲線隨電極電壓而顯著變化。此外，Pt
3Sn/G顯示出比Pt/G更好的EOR性能，因為SnO
2可以通過適當(dāng)擴展PtSn合金中的晶格參數(shù)來改善氧化過程中的吸附和解離。這項工作提供了深入了解乙醇在合金化的Pt表面上解離吸附的反應(yīng)機理，這對于增強EOR活性以完成乙醇完全氧化具有重要作用。
Figure 1. 最優(yōu)條件下，Pt
3Sn/G和Pt/G電催化劑的TGA曲線
Figure 2. Pt
3Sn/G和Pt/G電催化劑的HRTEM圖和對應(yīng)的顆粒的直徑分布圖
Figure 3. （a）在H
2SO
4（0.5 M）和乙醇（1.0 M）溶液中，各種電催化劑的CV曲線的陽極掃描；在CV測試的陽極掃描過程中，（b）Pt
3Sn/G和（c）Pt/G電催化劑的原位Pt L
3-邊緣QXANES光譜。
Figure 4. （b）Pt
3Sn/G和（c）Pt/G電催化劑在CV測試的陽極掃描過程中，（a）Pt
3Sn/G和（d）Pt/G電催化劑的原位Pt L
3-邊緣QXAS光譜白線的最大強度。
相關(guān)研究成果于2021年由臺灣國家同步輻射研究中心Jin-Ming Chen課題組，發(fā)表在ChemCatChem（doi.org/10.1002/cctc.202001400）上。原文：An In Situ Quick X-ray Absorption Spectroscopy Study on Pt
3Sn/Graphene Catalyst for Ethanol Oxidation Reaction。
轉(zhuǎn)自《石墨烯雜志》公眾號
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