直接乙醇燃料电池(DEFCs)被认为是一种有吸引力的动力源,具有高能量密度,生物可再生性以及可便利的存储和运输等优势。然而,由于对CO2的低选择性(C1途径)和对CH3COOH的高选择性(C2途径),DEFCs的阳极反应,即乙醇氧化反应(EOR),效率低下。近日,苏州大学Xiaoqing Huang,广东工业大学Yong Xu等报道了在SnO2-Rh纳米片(NSs)的Rh-SnO2界面上实现高选择性的EOR至CO2。
本文要点:
1)实验表明,优化的0.2SnO2-Rh NSs/C催化剂具有优异的碱性EOR性能,其质量活性为213.2 mA mgRh-1,C1途径的法拉第效率为72.8%,分别是Rh NSs/C的1.7和1.9倍。此外,该催化剂还具有高的EOR稳定性。
2)机理研究表明,Rh–SnO2界面上的强协同作用显著促进了C2H5OH的C-C键断裂,形成了CO2,并促进了有毒化作用的中间体(*CO和*CH3)的氧化,从而抑制了催化剂的失活。
该工作不仅为EOR提供了高选择性,高活性和高稳定性的催化剂,而且还促进了通过界面修饰设计高效催化剂的基础研究。
Shuxing Bai, et al. Selective Ethanol Oxidation Reaction at the Rh–SnO2 Interface. Adv. Mater., 2020
DOI: 10.1002/adma.202005767