(a) Photoemissionsspektren im Valencia-Band von Au@AuXIR1 Mal und Standardproben. Der weiße Balken stellt die dar D-Bandzentrum. (b) PDOS berechnet durch DFT von D-Bands und D-Bandzentren für Au-Ir-Systeme. (c) Struktur-Aktivitäts-Beziehungen. Bildnachweis: Science China Press
Aktuelle Forschungsergebnisse veröffentlicht in Nationale wissenschaftliche Zeitschrift von einem Team unter der Leitung von Dr Kern-Schale-Nanokatalysatoren mit einer Größe von weniger als 10 nm, bestehend aus einem Au-Kern und einem AuXIR1 Mal Legierungsschale.
Der Erstautor, Dr. Huimin Wang, synthetisierte und testete systematisch die elektrokatalytische Wasserspaltungsleistung dieser Materialserie.
Dr. Huimin Wang entdeckte, dass das aktive Zentrum IrOX kann durch Modulation der Au/Ir-Komponente auf der Oberfläche von Au@Au präzise gestaltet werdenXIR1 Mal Kern-Schale-Struktur. IrOX Arten auf Au@AuXIR1 Mal Die Oberfläche gilt allgemein als die aktive Spezies für OER.
Allerdings zu viel IrOX verschiebt das Zentrum der D-Bande des Katalysators in die Nähe des Fermi-Niveaus, was zu einer zu hohen Bindungsaffinität der Zwischenprodukte führt, was ein ziemlich hohes Überpotential für die RELs erfordert. Synchrotron-Röntgenspektroskopie, Elektronenmikroskopie und Berechnungen der Dichtefunktionaltheorie in Kombination mit elektrochemischen Tests ergaben, dass ein optimales Verhältnis von IrO bestehtX In Kombination mit einem geeigneten D-Band-Zentrum wird die beste REL-Aktivität erzielt.
Darunter die intrinsische Aktivität und Nachhaltigkeit von Au@Au0,43IR0,57 sind deutlich verbessert. Mit einer Belastung von nur 0,02 mgIR/cm2es ist bei einer hohen Stromdichte von 100 mA/cm mindestens 320 h stabil2.
Tensid und langlebiges IrOX wird durch die Abstimmung der Au/Ir-Zusammensetzungen präzise gesteuert, wodurch ein Gleichgewicht zwischen Aktivität und Stabilität bei der Wasserspaltung erreicht werden kann. Bildnachweis: Huimin Wang.
Mehr Informationen:
Huimin Wang et al., Au@AuxIr1−x-Nanopartikel mit Metallkern/Legierungsschale und einer Größe von weniger als 10 nm als hochbeständige Katalysatoren für die saure Wasserspaltung, Nationale wissenschaftliche Zeitschrift (2024). DOI: 10.1093/nsr/nwae056
Bereitgestellt von Science China Press
Zitat: Effiziente und nachhaltige Wasseraufteilung in sauren Umgebungen (20. März 2024), abgerufen am 21. März 2024 von https://phys.org/news/2024-03-efficient-durable-acidic-media.html
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