Revealing the Role of Phase Structures of Bimetallic Nanocatalysts in the Oxygen Reduction Reaction

纳米材料基催化剂 双金属片 催化作用 材料科学 相(物质) 纳米颗粒 密度泛函理论 纳米结构 化学工程 合金 纳米技术 化学 物理化学 计算化学 有机化学 冶金 工程类
作者
Zhi‐Peng Wu,Shiyao Shan,Zhihui Xie,Ning Kang,Keonwoo Park,Emma Hopkins,Shan Yan,Anju Sharma,Jin Luo,Jie Wang,Valeri Petkov,Lichang Wang,Chuan‐Jian Zhong
出处
期刊:ACS Catalysis 卷期号:8 (12): 11302-11313 被引量:63
标识
DOI:10.1021/acscatal.8b03106
摘要

The ability to tune the atomic-level structure of alloy nanoparticles (NPs) is essential for the design and preparation of active and stable catalysts for fuel cell reactions such as the oxygen reduction reaction (ORR), which is highly sensitive to the structure of the catalysts. We report here structurally tunable PdCu nanoparticle catalysts for the ORR obtained by varying the thermochemical treatment conditions. The phase type and the atomic structure of the nanoalloy catalysts strongly depend on the thermochemical treatment temperature and atmosphere, especially at low temperatures. While PdCu nanoalloys feature both body-centered cubic (bcc) and face-centered cubic (fcc) phase structures, a pure fcc structure, prepared at an unusually low thermochemical treatment temperature, showed the highest catalytic activity for the ORR. This was evidenced by a mass activity 8 times higher than that of commercial Pd catalyst. This activity enhancement was shown to be linked to the nanostructural tuning between fcc and bcc structures, as supported by systematic characterization using X-ray diffraction (XRD) coupled with pair distribution function (PDF) analysis. The impact of phase structure on the catalytic properties of the nanocatalyst is further substantiated by computational modeling based on density functional theory (DFT). These findings provide a fresh insight into the nanostructure–activity correlation at the atomic scale, which has significant implications for the design, synthesis, and processing of highly active nanoalloy catalysts.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI

祝大家在新的一年里科研腾飞
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
Rikki发布了新的文献求助10
3秒前
菠萝菠萝哒应助大气灯泡采纳,获得10
4秒前
5秒前
7秒前
zhouzhou发布了新的文献求助10
8秒前
Linn_Z完成签到 ,获得积分10
8秒前
能干凝冬完成签到,获得积分10
10秒前
芜湖起飞完成签到 ,获得积分10
10秒前
13秒前
苏幕完成签到,获得积分10
15秒前
Criny完成签到,获得积分10
15秒前
科研通AI2S应助徐梦采纳,获得10
15秒前
领导范儿应助能干凝冬采纳,获得10
15秒前
syiimo完成签到 ,获得积分10
19秒前
lin关注了科研通微信公众号
21秒前
Ava应助来日方长采纳,获得10
22秒前
复成完成签到 ,获得积分10
22秒前
23秒前
25秒前
27秒前
huzi发布了新的文献求助10
29秒前
足球发布了新的文献求助10
30秒前
酱鱼完成签到,获得积分10
30秒前
31秒前
柠小檬c完成签到,获得积分10
32秒前
32秒前
33秒前
拜无忧发布了新的文献求助10
34秒前
35秒前
徐洋发布了新的文献求助10
37秒前
lin发布了新的文献求助10
38秒前
38秒前
40秒前
乐怡日尧发布了新的文献求助10
40秒前
能干凝冬发布了新的文献求助10
42秒前
十三发布了新的文献求助10
44秒前
44秒前
48秒前
eric应助蓝莲采纳,获得10
48秒前
高分求助中
Востребованный временем 2500
诺贝尔奖与生命科学 2000
Les Mantodea de Guyane 1000
Aspects of Babylonian celestial divination: the lunar eclipse tablets of Enūma Anu Enlil 1000
Kidney Transplantation: Principles and Practice 1000
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 910
Field Guide to Insects of South Africa 660
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 细胞生物学 免疫学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3380575
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2995773
关于积分的说明 8765228
捐赠科研通 2680784
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1468195
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 678885
邀请新用户注册赠送积分活动 670946