研究内容

铂族金属(PGM)催化剂的一氧化碳(CO)中毒是氢氧化反应(HOR)的一个长期问题，HOR是氢氧化物交换膜燃料电池(HEMFC)以可持续的方式将H2转化为电能的阳极反应。

广东工业大学徐勇展示了一种用Pb修饰的超薄Ru基纳米花(PbRuCu NFs)催化剂，可用于活性、稳定和耐CO的碱性HOR。结果显示，优化后的Pb1.04-Ru92Cu8/C显示出1.10 A mgRu-1和5.55 mA cm-2的质量活性和比活性，分别是商业Pt/C的约10倍和约31倍。相关工作以“Pb-Modified Ultrathin RuCu Nanoflowers for Active, Stable, and CO-resistant Alkaline Electrocatalytic Hydrogen Oxidation”为题发表在国际著名期刊Angewandte Chemie International Edition上。

研究要点

要点1. 实验观察和原位表征表明，Pb的存在可以削弱*H的吸附，增强*OH的吸附，增强耐CO性，促进CO氧化，从而显著增强HOR活性。此外，原位电化学衰减全反射表面增强红外吸收光谱(ATR-SIRAS)表明，Pb作为富氧位点调节线性CO吸附行为。

要点2. 结果显示，优化后的Pb1.04-Ru92Cu8/C催化剂的质量活性和比活性分别为1.10 A mgRu-1和5.55 mA cm-2，分别是商业Pt/C的约10倍和约31倍。此外，Pb1.04-Ru92Cu8/C比RuCu NFs/C和商用Pt/C表现出优异的耐CO性，其中3600秒后电流降低12.8%，而Ru92Cu8C和商用Pt/C分别降低37.0%和86.0%。

该工作为设计具有高活性和强抗CO碱性HOR的钌基催化剂提供了一种简单的策略，有助于推动功能催化剂合理设计的基础研究。

研究图文

图1. Pb1.04-Ru92Cu8纳米粒子的表征。

图2. HOR性能。

图3. HOR稳定性试验。

图4. 机理探究。

图5.（a）Pb1.04-Ru92Cu8 NFs和（b）Ru92Cu8 NFs的电化学原位ATR-SIRAS。（c）Pb1.04-Ru92Cu8 NFs和Ru92Cu8 NFs的*CO积分面积。（d）Pb1.04-Ru92Cu8 NFs和Ru92Cu8 NFs的*COB/*COL的比率。（e）Pbx-Ru92Cu8 NFs上碱性HOR的示意图。

文献详情

Pb-Modified Ultrathin RuCu Nanoflowers for Active, Stable, and CO-resistant Alkaline Electrocatalytic Hydrogen Oxidation

Yuanting Dong, Zhiming Zhang, Wei Yan, Xinrui Hu, Changhong Zhan, Yong Xu,* Xiaoqing Huang

Angew. Chem. Int. Ed.

DOI: https://doi.org/10.1002/anie.202311722

转自：“崛步化学”微信公众号

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