Pt纳米晶上CO电吸附及电氧化的表面增强红外吸收光谱研究

doi:10.3866/PKU.WHXB201412011

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Pt纳米晶上CO电吸附及电氧化的表面增强红外吸收光谱研究

热依莎·多里坤¹, 阳耀月², 蔡文斌¹

1. 复旦大学化学系, 上海市分子催化与功能材料重点实验室, 上海 200433;
2. 西南民族大学化学与环境保护工程学院, 成都 610041

收稿日期:2014-09-12 修回日期:2014-11-28 发布日期:2015-01-26
通讯作者: 阳耀月, 蔡文斌 E-mail:yaoyueyoung@163.com;wbcai@fudan.edu.cn
基金资助:
国家自然科学基金(21273046)资助项目

Surface Enhanced Infrared Absorption Spectroscopic Investigation of CO Electrosorption and Electrooxidation on Pt Nanocrystals

DUOLIKUN Reyisha¹, YANG Yao-Yue², CAI Wen-Bin¹

1. Shanghai Key Laboratory of Molecular Catalysis and Innovative Materials, Department of Chemistry, Fudan University, Shanghai 200433, P. R. China;
2. College of Chemistry and Environment Protection Engineering, Southwest University for Nationalities, Chengdu 610041, P. R. China

Received:2014-09-12 Revised:2014-11-28 Published:2015-01-26
Contact: YANG Yao-Yue, CAI Wen-Bin E-mail:yaoyueyoung@163.com;wbcai@fudan.edu.cn
Supported by:
The project was supported by the National Natural Science Foundation of China (21273046).

摘要/Abstract

摘要：

为理解Pt 纳米晶(NCs)表面上吸附与反应的结构效应, 本文利用电化学衰减全反射-表面增强红外吸收光谱(ATR-SEIRAS)初步研究了{100}优先取向的Pt 纳米晶表面CO电吸附和电氧化. 合成并清洗过的Pt 纳米晶在硫酸溶液中的循环伏安图出现了四对氧化还原峰, 其中位于0.26和0.36 V的峰分别对应于短程有序和长程有序Pt{100}上的氢吸脱附. 利用Bi、Ge 不可逆吸附法估算出Pt{100}和Pt{111}纳米晶筹分别占34% 和17%. 在原位红外光谱研究中, 首次分辨出线性吸附的CO (CO_L)物种在Pt 纳米晶的三个基础小晶面上的振动谱峰. 动电位光谱分析结果表明Pt{110}上吸附的CO_L优先电氧化, 其次{111}上的CO_L发生氧化, 而Pt{100}上CO_L氧化过电位最高.

关键词: Pt纳米晶, CO, 电吸附, 电氧化, 表面增强红外吸收光谱

Abstract:

Electrochemical attenuated total reflection-surface enhanced infrared absorption spectroscopy (ATRSEIRAS) has been used to investigate the facet-dependent adsorption and oxidation of CO on the {100}- preferred Pt nanocrystals (NCs). The cyclic voltammogram for the synthesized and then cleaned Pt NCs in a sulfuric acid solution displayed four pairs of redox peaks. The peaks located at 0.26 and 0.36 V were attributed to interfacial hydrogen electro-adsorption/desorption processes on the short- and long-range Pt{100} domains, respectively. Furthermore, the Pt{100} and Pt{111} domains were estimated to account for 34% and 14% of the active sites on the surfaces of the Pt NCs, respectively, based on Bi and Ge irreversible adsorption methods. Potential-dependent spectral features can be used to differentiate the adsorption and oxidation processes of linearly adsorbed CO (CO_L) species on the three basic planes of the Pt NCs. CO_L species on the Pt{110} facets were oxidized preferentially, followed sequentially by those on the Pt{111} and Pt{100} facets. CO_L on Pt{100} required the highest overpotential for their oxidation.

Key words: Pt nanocrystal, CO, Electrosorption, Electrooxidation, Surface enhanced infrared absorption spectroscopy

热依莎·多里坤, 阳耀月, 蔡文斌. Pt纳米晶上CO电吸附及电氧化的表面增强红外吸收光谱研究[J]. 物理化学学报, 2015, 31(2), 199-203. doi: 10.3866/PKU.WHXB201412011

DUOLIKUN Reyisha, YANG Yao-Yue, CAI Wen-Bin. Surface Enhanced Infrared Absorption Spectroscopic Investigation of CO Electrosorption and Electrooxidation on Pt Nanocrystals[J]. Acta Phys. -Chim. Sin. 2015, 31(2), 199-203. doi: 10.3866/PKU.WHXB201412011

链接本文: https://www.whxb.pku.edu.cn/CN/10.3866/PKU.WHXB201412011

https://www.whxb.pku.edu.cn/CN/Y2015/V31/I2/199

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Pt纳米晶上CO电吸附及电氧化的表面增强红外吸收光谱研究

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