GO/CuMoO4固載Pd-Co-Ag納米合金的製備及其電催化性能研究

2021-02-16 高校化學工程學報微平臺

2020年第34卷第5期:1213-1220

DOI:10.3969/j.issn.1003-9015.2020.00.005

GO/CuMoO4固載Pd-Co-Ag納米合金的製備及其電催化性能研究

萬正睿,  楊婕妤,  張淑娟,  張翊青,  莫  晗,  劉紅英,  周立群

(湖北大學 化學化工學院, 有機化工新材料湖北省協同創新中心,

有機功能分子合成與應用教育部重點實驗室, 湖北 武漢 430062)

 

摘  要:為了製備出較好的新型複合催化劑,為工業醇類燃料電池的開發和應用提供新途徑,採用水熱與煅燒法合成出氧化石墨烯/鉬酸銅(GO/CuMoO4)片層結構複合型載體,再通過浸漬還原法成功地將Pd-Co-Ag三金屬納米合金固載到GO/CuMoO4上獲得PdCoAg@rGO/CuMoO4催化劑,用於鹼性介質中乙二醇(EG)的電催化氧化。比較單金屬Pd、雙金屬PdCo、PdAg和三金屬PdCoAg@rGO/CuMoO4負載型催化劑以及商業Pd/C的電催化性能,結果表明,三金屬PdCoAg@rGO/CuMoO4具有更高的電催化活性和耐受性,其正向最高電流密度為185.11 mA×cm-2,是商用Pd/C (26.99 mA×cm-2)的6.86倍,而且活性表面積最大(58.86 cm2)、起始電位最低(-0.52 V)。 氧化石墨烯(GO)的存在和Ag、Co的引入提高了催化劑的抗毒性和穩定性。



相關焦點

  • 青島科大:首次在低溫常壓製備出新型高熵合金納米粒子
    編輯推薦:本文首次報導了在常壓和低溫下,在油相中製備的具有小尺寸(≈16 nm)和均勻性的新型高熵合金納米粒子,並將其應用於電催化氮還原反應(NRR)。這是一種新的NRR機制,進而推動農業固氮技術的發展。
  • 一種簡單製備磁性過渡金屬-多孔碳納米纖維催化材料的方法
    然而,鋅空電池面臨著穩定性差和功率密低等問題,這些問題與空氣陰極催化反應密切相關。傳統貴金屬催化劑具有優異的電催化活性,但是,高成本和差穩定性限制了其規模化應用,因此,進一步開發優異催化活性和穩定性的非貴金屬催化劑成為重要挑戰。過渡金屬-多孔碳納米纖維材料孔隙和電子結構豐富,成本低、結構可調,催化活性位點多,在取代貴金屬催化劑方面顯示出巨大的應用前景。
  • 張亞文教授課題組在貴金屬/稀土納米結構及其功能調控研究中取得...
    他們在調控鉑基和釕基貴金屬納米顆粒的表面結構及其探針催化反應性方面取得的研究結果,為進一步探索通過理性設計和合成優化獲得高性能無機納米催化材料提供了新思路。近年來,如何通過形貌、組成的精確控制來調節無機納米顆粒的表面原子排布、電子結構、缺陷態及界面間電子遷移,進而獲得具有高的催化活性、選擇性和耐久性的納米無機催化劑,日益引起廣泛的研究興趣。
  • 東華大學在光催化 分解水產氫領域最新研究進展
    針對以上問題,該研究團隊通過構築異質結的方法,充分利用MXene(Ti3C2)材料易於氧化生成碳摻雜TiO2的特性,並與g-C3N4材料相結合製備得到了具有較好可見光光催化性能的C-TiO2/g-C3N4異質結光催化劑(圖1)。
  • 一種極具應用前景的功能材料:催化紙的製備
    催化紙分為TiO2基催化紙、ZnO基催化紙、貴金屬基催化紙三大類,本文綜述了催化材料的修飾改性及其固著方式對催化性能的影響,提出了獲得高催化性能和高強度催化紙需要解決的問題。 催化紙是以纖維或紙狀結構材料為載體,通過溼部添加、塗布、浸漬或預先負載等方式,將具有催化特性的材料固著於纖維上而形成的複合材料。
  • 「技術創新」納米複合高分子材料及其製備方法
    納米材料與常規材料相比,性能及應用效果更加顯著,為材料科學的發展提供了新的方向。納米複合高分子材料具備容易加工、不易腐蝕等性能,能夠滿足實際應用的需要,成為當前研究的熱門材料,備受相關領域的關注。1納米複合高分子材料概述隨著納米技術的發展,納米複合材料得到了材料領域的高度關注。
  • 降低Cu-Ag合金幹摩擦係數研究取得重要突破—新聞—科學網
    即使將晶粒尺寸降低到納米量級,材料的硬度成倍提高,但穩態摩擦係數卻幾乎不變,這是由於納米材料有限的塑性變形能力使其在摩擦過程中容易發生應變局域化。降低金屬材料本體的摩擦係數似乎成為了一個「不可能完成」的任務。 最近,中國科學院金屬研究所瀋陽材料科學國家(聯合)實驗室盧柯研究組在這一研究方向取得了突破性進展。
  • 原位表徵技術揭示NiS2電催化析氫活性位點技術研究
    【引言】電催化及光電催化分解水是綠色環保的制氫途徑。在過去的幾十年間,過渡金屬硫族化合物作為最有希望代替貴金屬的析氫催化劑,得到了廣泛的研究和關注。儘管大量研究工作已發掘出種類繁多、高效穩定的析氫催化劑,在催化機理和活性位點等方面還有待進一步的了解。
  • 氧還原為過氧化氫的催化劑設計、合金的原位轉變、Cu團簇、ReS2/CC...
    在酸性介質下,所製備的Re/ReS2-7H/CC對於電催化氫氣析出反應(HER),可提供42 mV的相當低的過電位,以實現10 mA cm-2的電流密度以及非常小的Tafel斜率(36 mV decade-1),可與某些潛在的HER催化劑相媲美。此外,在兩-電極系統中,在鹼性條件下記錄的電池電壓為1.30 V。
  • 化工系魏飛、張如範團隊發文報導碳納米管耐疲勞性能研究取得重大...
    清華新聞網8月28日電 近日,清華大學化工系魏飛教授和張如範副教授團隊在碳納米管耐疲勞性能研究方面取得重大突破,首次以實驗形式測試了釐米級長度單根碳納米管的超耐疲勞性能。超長碳納米管的耐疲勞性能.(A-E)釐米級超長碳納米管樣品;(F-G)非接觸式聲學共振測試系統機理示意圖;(H-I)超長碳納米管的耐疲勞性能。
  • 一種新方法製備超強納米結構高熵合金
    導讀:本研究通過磁控濺射法成功製造了一種等原子高熵合金,平均晶粒尺寸達到7.2nm,可達到13.76GPa的超高硬度。本文展示的一種製造超納米結構HEAs的新方法,在高熵合金中形成了超納米雙相玻璃晶體結構,突破了現有等原子高熵合金的最高硬度。
  • 港理工-蘇大:首次證明這種合金化納米線的作用
    編輯推薦:本文證明了將Pd與Ag合金化是顯著提高電催化穩定性的可行策略。由於Pd和Ag之間的獨特協同作用,這些納米線顯示出對選擇性甲酸鹽生產的優異電催化性能。該研究首次驗證了Pd也可以穩定地產生甲酸鹽。
  • 鎂燃料電池的研究進展
    貴金屬鉑基催化劑用作空氣陰極氧還原電催化劑顯示出良好的催化活性,但由於鉑價格昂貴,限制了它的市場化與應用範圍。近年來有關金屬燃料電池用非鉑催化劑陰極研究報導較多,並取得了較大的進展。Gamburzev等[10]人開發了不同碳載體的銀電催化劑製備方法,並且對銀催化劑空氣擴散電極在鹼性電解質中的電催化性能進行了研究,結果表明,碳載體銀催化劑電極的性能比只有碳催化劑時提高3倍。
  • 合成具有富集表面結構和增強CO2還原催化活性的Pd-Cu Janus納米晶
    合成具有富集表面結構和增強CO2還原催化活性的Pd-Cu Janus納米晶 作者:小柯機器人 發布時間:2021/1/3 15:20:53 香港科技大學邵敏華團隊通過動力學控制合成具有富集表面結構和增強CO2還原催化活性的Pd
  • 港理工-蘇大《Adv Mater》:首次證明這種合金化納米線的作用!
    編輯推薦:本文證明了將Pd與Ag合金化是顯著提高電催化穩定性的可行策略。由於Pd和Ag之間的獨特協同作用,這些納米線顯示出對選擇性甲酸鹽生產的優異電催化性能。該研究首次驗證了Pd也可以穩定地產生甲酸鹽。
  • 用於甲醇氧化反應的一維高效納米催化劑研究取得新進展
    納米管與一維開孔結構的PtCu納米管催化劑的成功製備,該類型催化劑具有穩定而高效的甲醇氧化性能。因此,催化劑暴露在外的活性位點數及表面結構、組成與原子排布對提高鉑利用率與催化性能至關重要。目前,大量的研究集中於探索不同過渡金屬與鉑形成合金或異質結構催化劑,以修飾鉑電子結構,實現降低鉑載量與提高鉑利用率的目的。諸如納米籠、納米框架、中空球等開孔結構的納米材料也通過賦予催化劑高比表面積、多孔性與反應物可三維方向接觸的活性表面,最大化利用了活性金屬以降低成本。
  • 鎂燃料電池原理研究
    貴金屬鉑基催化劑用作空氣陰極氧還原電催化劑顯示出良好的催化活性,但由於鉑價格昂貴,限制了它的市場化與應用範圍。近年來有關金屬燃料電池用非鉑催化劑陰極研究報導較多,並取得了較大的進展。Gamburzev等[10]人開發了不同碳載體的銀電催化劑製備方法,並且對銀催化劑空氣擴散電極在鹼性電解質中的電催化性能進行了研究,結果表明,碳載體銀催化劑電極的性能比只有碳催化劑時提高3倍。
  • 納米黃色氧化鎢光催化材料
    納米黃色氧化鎢,即納米三氧化鎢/WO3,是一種極其引人注目的半導體光催化材料,在環境汙染淨化、能源再生方面具有廣泛的應用前景。中鎢在線提供優質納米黃色氧化鎢材料。
  • 【解讀】鄭大&天大Small綜述:等離激元異質結納米結構的最新研究進展
    與單一組分納米材料相比,複合納米材料往往不僅具有各個納米單元功能的簡單疊加,而且能夠優化提高其性能。已經被開發的複合納米材料包括核-殼、合金、空心、框架和異質結等結構。其中,異質結納米結構具有明顯的結構優勢,展現出了優異的光學、催化、磁性和電學性能。在這篇綜述裡面,包含至少一個等離激元納米單元的異質結納米結構被稱為等離激元異質結納米結構。
  • Chem:單位點反應中心應用於電催化...
    成果簡介近年來,新加坡南洋理工大學的樓雄文教授課題組在具有不同結構的單原子催化劑的設計和製備及其在電催化水裂解和CO2還原應用領域取得了許多優秀的成果,得到了廣泛的關注,近期撰寫了題為「Atomically Dispersed Reactive Centers for Electrocatalytic