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二维双金属烯氢化物纳米片催化剂(图文导读)
发布时间:2020-11-17     作者:wyf   分享到:

二维双金属烯氢化物纳米片催化剂(图文导读)

这提供了一种基于多种金属元素组合的高度稳定的催化剂。密度泛函理论计算表明,H原子受电子作用和RhPd合金稳定性的Miedema规则限制。所获得的催化剂表现出优异的碱性HER催化性能,在10 mA cm-2的过电势仅为40 mV,在100 mA cm-2下能够保持10小时以上的卓越稳定性。

实验结果表明,受限的H原子提高了RhPdH双金属烯纳米片的HER活性,而超薄片状形态使催化剂体系有较高的稳定性。该工作通过将杂原子限制在双金属片的晶格中,合成了高活性催化剂,为由高度不溶混组分制成的双金属片的生长提供了一种非常新颖的机理。

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1. (a)Rh-Pd固态不相混溶区,(b)RhPdPdRh结合H能力示意图,(c)2D RhPd 合金以及合金氢化物的形成能示意图。

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2. RhPd-H(a-b)HAADF-STEM(c)AFM(d-f)EDX-mapping图像和(g)EELS光谱,(h-i) RhPd-H的高分辨率HAADF-STEM图像。

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3. 收集到的RhPd-H中间体典型TEM图像:(a)0.5 h(b)1 h(c)2 h(d)4 h(e)6 h(f)8 hRhPd-H中间体不同反应时间的相应(g) EDX光谱和(h) XRD图像,(i) RhPd-生长过程示意图。

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4. 原始纳米片和在环境中经历不同老化时间获得的纳米片的TEMXRD图像:(a-b)RhPd-H(c-d)Pd-H(e-f) Rh(g) 不同参考基态下RhPdRhPd-H的形成焓。插图是RhPdRhPd-H的仿真模型。

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5.(a)商业Pd/CPt/CRh/CRhPd-H/C-ARhPd-H/CHER极化曲线。(b) 达到10 mA cm-2所需的过电位和100 mV过电位下的电流密度。(c)Tafel曲线。(d)交换电流密度。(e) RhPd-H/CP10, 50, 100 mA cm-2电流密度下的计时电流曲线。


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