刺状Pd纳米粒子的室温合成及其对乙醇氧化的电催化性能

doi:10.3866/PKU.WHXB20100804

物理化学学报 >> 2010, Vol. 26 >> Issue (08): 2139-2143.doi: 10.3866/PKU.WHXB20100804

刺状Pd纳米粒子的室温合成及其对乙醇氧化的电催化性能

许加欣, 姜艳霞, 廖洪钢, 陈声培, 孙世刚

固体表面物理化学国家重点实验室, 厦门大学化学化工学院化学系, 福建厦门 361005

收稿日期:2010-02-10 修回日期:2010-04-24 发布日期:2010-07-23
通讯作者: 姜艳霞, 孙世刚 E-mail:yxjiang@xmu.edu.cn; sgsun@xmu.edu.cn
基金资助:
国家自然科学基金(20833005, 20873116, 60936003)和超分子结构和材料国家重点实验室(SKLSSM200910)资助项目

Room Temperature Synthesis of Thorn-Like Pd Nanoparticles and Their Enhanced Electrocatalytic Property for Ethanol Oxidation

XU Jia-Xin, JIANG Yan-Xia, LIAO Hong-Gang, CHEN Sheng-Pei, SUN Shi-Gang

State Key Laboratory for Physical Chemistry of Solid Surfaces, Department of Chemistry, College of Chemistry and Chemical Engineering, Xiamen University, Xiamen 361005, P. R. China

Received:2010-02-10 Revised:2010-04-24 Published:2010-07-23
Contact: JIANG Yan-Xia, SUN Shi-Gang E-mail:yxjiang@xmu.edu.cn; sgsun@xmu.edu.cn
Supported by:
The project was supported by the National Natural Science Foundation of China (20833005, 20873116, 60936003) and Supramolecular Structure and Materials, State Key Laboratory, China (SKLSSM200910).

摘要/Abstract

摘要：

室温下以氯化胆碱为稳定剂, 用化学还原法合成了刺状Pd纳米粒子(Pd_n^thorn000). 透射电子显微镜和电化学循环伏安研究结果表明Pd_n^thorn000具有较高密度的台阶位, 与商业Pd黑催化剂相比较, Pd_n^thorn000对乙醇氧化的电催化活性显著提高, 氧化电流密度是商业Pd黑催化剂的1.2倍(-0.40 - -0.30 V) - 1.5倍(-0.65 - -0.40 V), 起始氧化电位和峰电位均负移50 mV. 相同电流密度下, Pd_n^thorn000催化剂对乙醇的氧化电位均更低.

关键词: 电催化, 刺状结构, Pd纳米粒子, 台阶位, 乙醇氧化

Abstract:

Thorn-like Pd nanoparticles (Pd_n^thorn000) were synthesized at room temperature by a reduction of PdCl₂ with L-ascorbic acid and with choline chloride as a stabilizer. Characterization of Pdthornn000 by transmission electron microscopy and cyclic voltammetry indicated that the synthesized Pdthornn000 has a relatively high density of surface step sites. By comparison with the commercially available Pd black catalyst, P_n^dthorn000 exhibits better catalytic activity towards ethanol oxidation. The oxidation current density on Pd_n^thorn000 was 1.2 times (-0.40 - -0.30 V) - 1.5 times (-0.65 - -0.40 V) as that on Pd black, and the onset potential and the peak potential of ethanol oxidation both shifted 50 mV in the negative direction. The oxidation potential of ethanol on Pdthornn000 is lower at the same current density.

Key words: Electrocatalysis, Thorn-like structure, Pd nanoparticle, Step site, Ethanol oxidation

许加欣, 姜艳霞, 廖洪钢, 陈声培, 孙世刚. 刺状Pd纳米粒子的室温合成及其对乙醇氧化的电催化性能[J]. 物理化学学报, 2010, 26(08): 2139-2143.

XU Jia-Xin, JIANG Yan-Xia, LIAO Hong-Gang, CHEN Sheng-Pei, SUN Shi-Gang. Room Temperature Synthesis of Thorn-Like Pd Nanoparticles and Their Enhanced Electrocatalytic Property for Ethanol Oxidation[J]. Acta Phys. -Chim. Sin., 2010, 26(08): 2139-2143.

链接本文: https://www.whxb.pku.edu.cn/CN/10.3866/PKU.WHXB20100804

https://www.whxb.pku.edu.cn/CN/Y2010/V26/I08/2139

参考文献

[1]. Favier, F.; Walter, E. C.; Zach, M. P.; Benter, T.; Penner, R. M. Science, 2001, 293: 2227
[2]. Deab, M. S.; Ohsaka, T. Electrochem. Commun., 2002, 4: 288
[3]. Finot, M. O.; Braybrook, G. D.; McDermott, M. T. J. Electroanal. Chem., 1999, 466: 234
[4]. Zhou, W. P.; Lewera, A.; Larsen, R.; Masel, R. I.; Bagus, P. S.; Wieckowski, A. J. Phys. Chem. B, 2006, 110: 13393
[5]. Gandhi, H. S.; Graham, G. W.; McCabe, R. W. J. Catal., 2003, 216: 433
[6]. Tian, N.; Zhou, Z. Y.; Sun, S. G.; Ding, Y.; Wang, Z. L. Science, 2007, 316: 732
[7]. Xiong, Y. J.; Chen, J. Y.; Wiley, B.; Xia, Y. N.; Yin, Y. D.; Li, Z. Y. Nano Lett., 2005, 5: 1237
[8]. Xiong, Y. J.; Chen, J. Y.; Wiley, B.; Xia, Y. N.; Aloni, N. S.; Yin, Y. D. J. Am. Chem. Soc., 2005, 127: 7332
[9]. Xiong, Y. J.; McLellan, J. M.; Yin, Y. D.; Xia, Y. N. Angew. Chem. Int. Edit., 2007, 46: 790
[10]. Xiong, Y. J.; McLellan, J. M.; Chen, J. Y.; Yin, Y. D.; Li, Z. Y.; Xia, Y. N. J. Am. Chem. Soc., 2005, 127: 17118
[11]. Liao, H. G. Electrocatalytic properties and shape-controlled synthesis of metal nanoparticles in room temperature ionic liquids and deep eutectic solvents [D]. Xiamen: Xiamen University, 2009 [廖洪钢. 室温离子液体及低温共融物中金属纳米粒子催化剂的形状控制合成及其电催化性能研究[D]. 厦门: 厦门大学, 2009]
[12]. Fan, F. R.; Attia, A.; Sur, U. K.; Chen, J. B.; Xie, Z. X.; Li, J. F.; Ren, B.; Tian, Z. Q. Crystal Growth & Design, 2009, 9: 2335
[13]. Xiong, Y. J.; Xia, Y. N. Adv. Mater., 2007, 19: 3385
[14]. Rand, D. A. J.; Woods, R. J. Electroanal. Chem., 1971, 31: 29
[15]. Cai, L. R.; Sun, S. G.; Xia, S. Q.; Chen, F.; Zheng, M. S.; Chen, S. P.; Lu, G. Q. Acta Phys. -Chim. Sin., 1999, 15:1023. [蔡丽蓉, 孙世刚, 夏盛清, 陈芳, 郑明森, 陈声陪, 卢国强. 物理化学学报, 1999, 15: 1023]
[16]. Hoshi, N.; Nakamura, M.; Maki, N. J. Electroanal. Chem., 2008, 624: 134
[17]. Tian, N.; Zhou, Z. Y.; Sun, S. G. Chem. Commun., 2009: 1502

刺状Pd纳米粒子的室温合成及其对乙醇氧化的电催化性能

Room Temperature Synthesis of Thorn-Like Pd Nanoparticles and Their Enhanced Electrocatalytic Property for Ethanol Oxidation

PDF

赞

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

Metrics

推荐阅读 0

[1]	王宁, 李一, 崔乾, 孙晓玥, 胡悦, 罗运军, 杜然. 金属气凝胶：可控制备与应用展望[J]. 物理化学学报, 2023, 39(9): 2212014 -0 .
[2]	夏伟锋, 季成宇, 王锐, 裘式纶, 方千荣. 基于四硫富瓦烯的无金属共价有机框架材料用于高效电催化析氧反应[J]. 物理化学学报, 2023, 39(9): 2212057 -0 .
[3]	于彦会, 饶鹏, 封苏阳, 陈民, 邓培林, 李静, 苗政培, 康振烨, 沈义俊, 田新龙. 钴原子团簇用于高效氧还原反应[J]. 物理化学学报, 2023, 39(8): 2210039 -0 .
[4]	兰畅, 楚宇逸, 王烁, 刘长鹏, 葛君杰, 邢巍. 质子交换膜燃料电池阴极非贵金属M-N_x/C型氧还原催化剂研究进展[J]. 物理化学学报, 2023, 39(8): 2210036 -0 .
[5]	杨帅, 徐瑜歆, 郝子坤, 秦胜建, 张润鹏, 韩钰, 杜利伟, 朱紫洢, 杜安宁, 陈欣, 吴昊, 乔冰冰, 李坚, 王艺, 孙昺晨, 闫融融, 赵晋津. 高效医学传感钙钛矿材料研究进展[J]. 物理化学学报, 2023, 39(5): 2211025 -0 .
[6]	荣佑文, 桑佳琪, 车丽, 高敦峰, 汪国雄. 二氧化碳电催化还原中的电解质效应[J]. 物理化学学报, 2023, 39(5): 2212027 -0 .
[7]	许义飞, 杨瀚文, 常晓侠, 徐冰君. 电催化动力学简介[J]. 物理化学学报, 2023, 39(4): 2210025 -0 .
[8]	王奥琦, 陈军, 张鹏飞, 唐珊, 冯兆池, 姚婷婷, 李灿. NiMo(O)物相结构与电解水析氢反应活性的关联[J]. 物理化学学报, 2023, 39(4): 2301023 -0 .
[9]	胡洋, 刘斌, 徐路遥, 董自强, 仵亚婷, 刘杰, 钟澄, 胡文彬. 基于微流控技术平台的Pt基三元电催化剂高通量合成和筛选[J]. 物理化学学报, 2023, 39(3): 2209004 -0 .
[10]	尉瑞芳, 李东峰, 尹恒, 王秀丽, 李灿. 微秒时间分辨的工况电化学紫外可见吸收光谱测量系统[J]. 物理化学学报, 2023, 39(2): 2207035 -0 .
[11]	韦天然, 张书胜, 刘倩, 邱园, 罗俊, 刘熙俊. 富氧空位的非晶氧化铜高选择性电催化还原CO₂制乙烯[J]. 物理化学学报, 2023, 39(2): 2207026 -0 .
[12]	李晓慧, 李晓东, 孙全虎, 何建江, 杨泽, 肖金冲, 黄长水. 石墨炔衍生物的合成与应用[J]. 物理化学学报, 2023, 39(1): 2206029 -0 .
[13]	吴明亮, 章烨晖, 付战照, 吕之阳, 李强, 王金兰. 原子尺度钴基氮碳催化剂对析氧反应的构效关系的研究[J]. 物理化学学报, 2023, 39(1): 2207007 -0 .
[14]	宋雨珂, 谢文富, 邵明飞. 一体化电极电催化二氧化碳还原研究进展[J]. 物理化学学报, 2022, 38(6): 2101028 - .
[15]	马明军, 冯志超, 张小委, 孙超越, 王海青, 周伟家, 刘宏. 基于微生物作为智能模板的电催化剂制备与应用研究进展[J]. 物理化学学报, 2022, 38(6): 2106003 - .