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厦大JACS:Au@Pd@Ru催化HOR,助力阴离子交换膜燃料电池
提高Ru金属在氢氧化反应(HOR)电位范围内的催化活性,改善Ru因亲氧性而导致的活性不足的问题,对降低阴离子交换膜燃料电池(AEMFCs)的成本具有重要意义。
基于此,厦门大学范凤茹教授、田中群院士、李剑锋教授和南子昂等人报道了利用在Au@Pd上生长的Ru作为模型系统(Au@Pd@Ru),通过将催化反应中间体(OHad)的直接原位表面增强拉曼光谱(SERS)证据与原位X射线衍射(XRD)、电化学表征以及DFT计算相结合,来了解活性提高的潜在机制。
通过DFT计算,作者对Au@Pd@Ru表面的结构、OHad的频率和反应活性进行了研究。作者构建了纯Ru/Pd/Au和不同氧化的RuOx/Pd/Au表面模型,以确定OHad的吸附位置和频率。
对表面态密度的计算表明,随着晶格的增加,表面原子的d带中心更接近费米能级,表面活性的增加会导致表面Ru原子氧化。计算表明,氢从Ru/Pd/Au表面的面心立方(fcc)位点到Ru-Pd界面的损失位点的输运势垒小于0.1 eV,表明氢有效地分布在Ru/Pd/Au中。
随着块体氢含量的增加,OHad的弯曲模式发生红移。在713 cm−1处的弯曲频率分配给了吸附在RuOx/Pd/Au中氧化和块状氢原子上的OHad,当氢亚层发生变化时,OHad频率从722(25%)变为713(50%)变为687(100%),与实验结果接近。结果表明,RuOx/Pd/Au结构有效地提高了HOR反应活性。DFT计算还表明,损失位点的氢原子转移到RuOx表面的空穴位点是一个放热过程。
Improving the Hydrogen Oxidation Reaction Rate of Ru by Active Hydrogen in the Ultrathin Pd Interlayer. J. Am. Chem. Soc., 2023, DOI: https://doi.org/10.1021/jacs.3c02604.
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3,6,9,12-四草酸酯四癸二酸_CAS:32775-08-9
2024-07-26
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2,2-双(((4-叠氮基-2,3,5,6-四氟苯甲酰基)氧基)甲基)丙烷-1,3-二基双(4-叠嗪基-2,3,6-四氟苯甲酸酯_2,2-bis(((4-azido-2,3,5,6-tetrafluorobenzoyl)oxy)methyl)propane-1,3-diyl bis(4-azido-2,3,5,6-tetrafluorobenzoate)_CAS:157928-53-5
2024-06-24
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(8R,9S,13S,14S)-13-甲基-3-乙烯基 6,7,8,9,11,12,13,14,15,16-十氢-17H 环戊基[a]菲17-酮_ (8R,9S,13S,14S)-13-methyl-3-vinyl6,7,8,9,11,12,13,14,15,16-decahydro-17Hcyclopenta[a]phenanthren-17-one _CAS:151171-58-3
2024-06-24
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松柏醇-7-硝基苯并[c][1,2,5]恶二唑_2-[(E)-3-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)prop-2-enoxy]-N-[2-[(4-nitro-2,1,3-benzoxadiazol-7-yl)amino]ethyl]acetamidel_CAS:1803427-21-5
2024-06-24
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(2E)-N-(1-(3-氯苄基)-1H-咪唑-4-基)-3-(吡啶-3-基)丙-2-烯酰胺_(2E)-N-(1-(3-chlorobenzyl)-1H-imidazol-4-yl)-3-(pyridin-3-yl)prop-2-enamide_CAS:2128292-12-4
2024-06-24
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橙花叔醇葡萄糖苷_β-D-glucopyranosyl-(1->3)-6,7-trans-nerolidol_CAS:116174-71-1
2024-06-24
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(6S)-3-甲基-6-(1-烯-2-基)环己-2-烯醇_(6S)-3-methyl-6-(prop 1-en-2-yl)cyclohex-2-enol_CAS:1313708-57-4
2024-06-24
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(6R)-3-甲基-6-(1-烯-2-基)环己-2-烯醇_(6R)-3-methyl-6-(prop 1-en-2-yl)cyclohex-2-enol_CAS:1647065-98-2
2024-06-24
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乙基紫精二六氟磷酸盐_ethylviologen bis(hexafluorophosphate)_CAS:138926-07-5
2024-06-24
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四羟乙基乙二胺_CAS:140-07-8
2024-06-24
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(S)-2-(乙酰基硫基)丙酸_CAS:167466-66-2
2024-06-24
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N-Boc-反式-4-氨基-脯氨酸甲酯盐酸盐_CAS:334999-32-5
2024-06-24
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(S)-氧杂环丁烷-2-甲胺_CAS:2091328-57-1
2024-06-24