ACS Catal:改善MnSb2O6的ORR活性和选择性
纳米技术 纳米 2022-08-19

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改善非贵金属催化剂的ORR催化性能能够促进发展价格合理的燃料电池。通常改善电催化剂的性能有两种方法:增加催化活性位点的数目、增加催化活性位点的本征催化活性。

有鉴于此,丹麦技术大学Jens K. Nørskov、斯坦福大学Michaela Burke Stevens、Thomas F. Jaramillo等报道通过增加位点数目和提高位点本征催化活性两种方法改善MnSb2O6的ORR性能

本文要点:

(1)

近期作者发现MnSb2O6可能是一种具有前景的ORR电催化剂,因为在锑酸盐骨架结构中催化位点的性能可以得到提升。首先,通过电极工程方法对催化剂的担载质量、基底导电性对ORR性能和反应选择性的影响进行评价,结果发现,当担载质量以及/或者基底导电性提高,反应的表观2电子反应选择性降低,因此说明旋转圆盘电极测试方法并不一定需要测试催化剂的本征选择性。随后,通过理论计算研究发现,Cr、Fe、Ni可能改善MnSb2O6的本征催化活性。

(2)

实验测试发现,加入Cr导致在0.7 V vs RHE过电势的质量活性和比活性分别提高3倍和2倍。这种性能增强作用是因为添加Cr能够调节催化位点的结构和Mn的化学价态。通过以上研究,作者能够更加深入的理解影响ORR性能的本征因素和外部因素。

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参考文献

Melissa E. Kreider, G. T. Kasun Kalhara Gunasooriya, Yunzhi Liu, José A. Zamora Zeledón, Eduardo Valle, Chengshuang Zhou, Joseph H. Montoya, Alessandro Gallo, Robert Sinclair, Jens K. Nørskov*, Michaela Burke Stevens*, and Thomas F. Jaramillo*, Strategies for Modulating the Catalytic Activity and Selectivity of Manganese Antimonates for the Oxygen Reduction Reaction, ACS Catal. 2022, 12, 10826–10840

DOI: 10.1021/acscatal.2c01764

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.2c01764


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