基于钯或铂的贵金属催化剂(PPC)对乙醇氧化反应(EOR)的催化活性高，被认为是直接用于高性能乙醇燃料电池(DEFC)的最佳候选催化剂之一。然而，目前阻碍其商业化的主要障碍是不完全氧化的中间体(IOI，如CO)会毒害催化剂，影响催化剂的耐久性和稳定性。同时，失活的PPC催化剂难以回收利用，降低了其经济效益。此外，由于添加剂腐蚀和老化的副作用，目前催化剂设计中广泛使用的碳和有机粘结剂会使IOI的相互作用更加复杂，从而加快了活性损失。鉴于此，电子科技大学的乔梁课题组设计制备了一种Pd/非晶SrRuO₃ (Pd/a-SrRuO₃)杂化膜材料，有望克服这些问题。钙钛矿SrRuO₃能有效生成含氧的(*OH，*OOH)用于中间体氧化反应，为促进Pd活性位点上的CO自清洁提供了理想的平台。另一方面，与非晶催化剂在氧还原反应过程中典型的自适应作用类似，无定形SrRuO₃的亚稳态有助于延长循环初期的活性适应区。此外，我们在操作电极上直接沉积Pd/a-SrRuO₃膜的策略为避免碳和粘结剂带来的副作用提供了一种有效的解决方案，催化性能优异，效率高达98%。Pd/a-SrRuO₃混合膜表现出优异的EOR活性(4.0 A/mg _Pd)和耐久性(i-t，60,000s)，自适应区域(超过400次循环，在1000次循环结束时活性为3.0 A/mg _Pd)。这种具有自清洁和自适应双重性能的混合催化剂为设计制备高耐久性和稳定性的电催化剂提供各类一种新的思路。

Xiaoqiang Wu, Jingxuan He, Meng Zhang, Zhongran Liu, Sa Zhang, Zhao Yang, Tian Li, Fapei Zhang, Zheng Peng, Ningyan Cheng, Jiaye Zhang, Xiaojian Wen, Yanwu Xie, He Tian, Liang Cao, Lei Bi, Yi Du, Hongliang Zhang, Liang Qiao. Binary Pd/Amorphous-SrRuO3 Hybrid Film for High Stability and Fast Activity Recovery Ethanol Oxidation Electrocatalysis. Nano Energy, 2019.

DOI: 10.1016/j.nanoen.2019.104247

https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2019.104247