华中科技大学考研难吗(考研到华中科技大学有多难)




华中科技大学考研难吗,考研到华中科技大学有多难

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研究内容

使用非贵金属(NPM)的阴极氧还原反应(ORR)催化剂的巨大进展使得减轻燃料电池堆的成本壁垒成为可能。异质外延核壳结构有助于结合外延层和衬底的优点,为催化应用创造一种新的多功能性。

华中科技大学王得丽教授课题组报道了在IrPd/C核基质上外延生长的伪晶Pt原子层(PmPt)(PmPt@IrPd/C)作为碱性氢氧化反应的有效且稳定的催化剂,其质量活性比基准Pt/C提高约29.2倍,稳定性提高了~25.0倍。相关工作以“Pseudo-Pt Monolayer for Robust Hydrogen Oxidation”为题发表在国际著名期刊Journal of the American Chemical Society上。

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研究要点

要点1.作者构建的PmPt@IrPd/C催化剂展现出优异的稳定性。Pt和IrPd之间的小晶格失配允许伪晶Pt层在IrPd基体上外延生长,并显示出与Pt NP完全不同的电化学吸附和解吸行为。

要点2.PmPt@IrPd/C由于独特的PmPt层结构、IrPd核和PmPt壳层之间的强相互作用以及“缓冲中间层”策略,更牢固地附着在碳载体上,并且更耐碳腐蚀。可在50000次循环加速稳定性试验中,性能比Pt/C提高了~25.0倍。此外,质量活性提高约29.2倍。

要点3.稳定性源于对碳腐蚀的抵抗力,这是由于更强的H2O相互作用而不是碳氧化物(COx)毒物,并且调制的羟基(OH*)吸附可以抑制OH*将表面Pt原子从衬底上移开。具有0.009 mg Pt cm−2的超低Pt负载的PmPt@IrPd/C阳极在阴离子交换膜燃料电池中可以提供1.27 W cm−2功率密度。对于直接负载在碳载体上的Pt NP,仅在2000循环加速稳定性试验(ADT)后,ECSA中的Pt NPs显著衰减约43.8%

该工作还突出了混合催化剂中原子尺度上多种组分的协同作用,并为设计用于能量转换装置的高效且耐用的超低Pt族金属电催化剂铺平了新的道路。

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研究图文

图1. 在0.1 M KOH溶液中,评估Pt/C的HOR性能。

图2. PmPt@IrPd/C的结构设计和表征。

图3. PmPt@IrPd对于HOR的电化学性能评估和分析。

图4. PmPt@IrPd/C的结构稳定性评估。

图5. PmPt@IrPd/C的DFT计算和AIMD模拟。

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文献详情

Pseudo-Pt Monolayer for Robust Hydrogen Oxidation

Tonghui Zhao, Mengting Li, Dongdong Xiao, Xiaoju Yang, Qihao Li, Lulu An, Zhiping Deng, Tao Shen, Mingxing Gong, Yi Chen, Gongwei Wang, Xu Zhao, Li Xiao, Xuan Yang, Li Li, Deli Wang*

J. Am. Chem. Soc.

DOI: 10.1021/jacs.2c11907

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