PtCo-NC Catalyst Derived from the Pyrolysis of Pt-Incorporated ZIF-67 for Alcohols Fuel Electrooxidation

Bo Fang Ligang Feng

Citation:  Fang Bo, Feng Ligang. PtCo-NC Catalyst Derived from the Pyrolysis of Pt-Incorporated ZIF-67 for Alcohols Fuel Electrooxidation[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, 2020, 36(7): 1905023-0. doi: 10.3866/PKU.WHXB201905023 shu

纳米颗粒结合ZIF-67衍生的PtCo-NC催化剂用于醇类燃料电氧化

    通讯作者: 冯立纲, ligang.feng@yzu.edu.cn
  • 基金项目:

    国家自然科学基金 21603041

    国家自然科学基金(21603041)资助项目

摘要: 在本工作中,通过在氮气保护下热解Pt纳米颗粒结合的ZIF-67制备了由ZIF-67原位产生的氮掺杂碳负载PtCo合金纳米颗粒组成的PtCo-NC复合催化剂。通过X射线衍射,扫描电子显微镜,透射电子显微镜等物理表征手段研究了催化剂的结构和形貌,并测试了该催化剂对醇类燃料甲醇和乙醇氧化的电化学性能。与参比样Pt/C相比,PtCo-NC催化剂的电催化活性与稳定性均得到了极大的提高,其优异的催化性能可以归因于抗一氧化碳中毒能力的提升和原位形成的PtCo纳米颗粒和氮掺杂载体间的协同作用。

English

    1. [1]

      Lu, Q. Q.; Sun, L. T.; Zhao, X.; Huang, J. S.; Han, C.; Yang, X. R. Nano Res. 2018, 11, 2562. doi: 10.1007/s12274-017-1881-z doi: 10.1007/s12274-017-1881-z

    2. [2]

      钱慧慧, 韩潇, 肇研, 苏玉芹.物理化学学报, 2017, 33, 1822. doi: 10.3866/PKU.WHXB201705022Qian, H. H.; Han, X.; Zhao, Y.; Su, Y. Q. Acta Phys. -Chim. Sin. 2017, 33, 1822. doi: 10.3866/PKU.WHXB201705022

    3. [3]

      郭锦成, 林燕芬, 田娜, 孙世刚.物理化学学报, 2019, 35, 749. doi: 10.3866/PKU.WHXB201810051Guo, J. C.; Lin, Y. F.; Tian, N.; Sun, S. G. Acta Phys. -Chim. Sin. 2019, 35, 749. doi: 10.3866/PKU.WHXB201810051

    4. [4]

      Zhang, X. B.; Tian, S. J.; Yu, W. J.; Lu, B. Q.; Shen, T. Y.; Xu, L.; Sun, D. M.; Zhang, S. L.; Tang, Y. W. CrystEngComm 2018, 20, 4277. doi: 10.1039/c8ce00601f doi: 10.1039/c8ce00601f

    5. [5]

      Wang, F. L.; Yu, H. G.; Tian, Z. Q.; Xue, H. G.; Feng, L. G. J. Energy Chem. 2018, 27, 395. doi: 10.1016/j.jechem.2017.12.011 doi: 10.1016/j.jechem.2017.12.011

    6. [6]

      Huang, L.; Jiang, Z.; Gong, W. H.; Shen, P. K. ACS Appl. Nano Mater. 2018, 1, 5019. doi: 10.1021/acsanm.8b01113 doi: 10.1021/acsanm.8b01113

    7. [7]

      Kakati, N.; Maiti, J.; Lee, S. H.; Jee, S. H.; Viswanathan, B.; Yoon, Y. S. Chem. Rev. 2014, 114, 12397. doi: 10.1021/cr400389f doi: 10.1021/cr400389f

    8. [8]

      Profatilova, I.; Jacques, P. A.; Escribano, S. J. Electrochem. Soc. 2018, 165, F3251. doi: 10.1149/2.0281806jes doi: 10.1149/2.0281806jes

    9. [9]

      Xu, C. W.; Zeng, R.; Shen, P. K.; Wei, Z. D. Electrochim. Acta 2005, 51, 1031. doi: 10.1016/j.electacta.2005.05.041 doi: 10.1016/j.electacta.2005.05.041

    10. [10]

      Wang, F. L.; Xue, H. G.; Tian, Z. Q.; Xing, W.; Feng, L. G. J. Power Sources 2018, 375, 37. doi: 10.1016/j.jpowsour.2017.11.055 doi: 10.1016/j.jpowsour.2017.11.055

    11. [11]

      Ocampo-Restrepo, V. K.; Calderon-Cardenas, A.; Lizcano-Valbuena, W. H. Electrochim. Acta 2017, 246, 475. doi: 10.1016/j.electacta.2017.06.014 doi: 10.1016/j.electacta.2017.06.014

    12. [12]

      Su, Y. K.; Liu, H.; Feng, M.; Yan, Z. L.; Cheng, Z. H.; Tang, J. N.; Yang, H. T. Electrochim. Acta 2015, 161, 124. doi: 10.1016/j.electacta.2015.02.041 doi: 10.1016/j.electacta.2015.02.041

    13. [13]

      Xu, C. W.; Su, Y. Z.; Tan, L. L.; Liu, Z. L.; Zhang, J. H.; Chen, S. A.; Jiang, S. P. Electrochim. Acta 2009, 54, 6322. doi: 10.1016/j.electacta.2009.05.088 doi: 10.1016/j.electacta.2009.05.088

    14. [14]

      Lu, X. Q.; Deng, Z. G.; Guo, C.; Wang, W. L.; Wei, S. X.; Ng, S. P.; Chen, X. F.; Ding, N.; Guo, W. Y.; Wu, C. M. L. ACS Appl. Mater. Interfaces 2016, 8, 12194. doi: 10.1021/acsami.6b02932 doi: 10.1021/acsami.6b02932

    15. [15]

      Roca-Ayats, M.; Garcia, G.; Soler-Vicedo, M.; Pastor, E.; Lazaro, M. J.; Martinez-Huerta, M. V. Int. J. Hydrogen Energy 2015, 40, 14519. doi: 10.1016/j.ijhydene.2015.05.175 doi: 10.1016/j.ijhydene.2015.05.175

    16. [16]

      Xu, J. F.; Liu, X. Y.; Chen, Y.; Zhou, Y. M.; Lu, T. H.; Tang, Y. W. J. Mater. Chem. 2012, 22, 23659. doi: 10.1039/c2jm35649j doi: 10.1039/c2jm35649j

    17. [17]

      Xia, B. Y.; Yan, Y.; Li, N.; Wu, H. B.; Lou, X. W.; Wang, X. Nat. Energy 2016, 1, 15006. doi: 10.1038/nenergy.2015.6 doi: 10.1038/nenergy.2015.6

    18. [18]

      Shen, K.; Chen, L.; Long, J. L.; Zhong, W.; Li, Y. W. ACS Catal. 2015, 5, 5264. doi: 10.1021/acscatal.5b00998 doi: 10.1021/acscatal.5b00998

    19. [19]

      Sui, X. L.; Zhang, L. M.; Zhao, L.; Gu, D. M.; Huang, G. S.; Wang, Z. B. Int. J. Hydrogen Energy 2018, 43, 21899. doi: 10.1016/j.ijhydene.2018.09.223 doi: 10.1016/j.ijhydene.2018.09.223

    20. [20]

      Teranishi, T.; Hosoe, M.; Tanaka, T.; Miyake, M. J. Phys. Chem. B 1999, 103, 3818. doi: 10.1021/Jp983478m doi: 10.1021/Jp983478m

    21. [21]

      Du, N. N.; Wang, C. M.; Long, R.; Xiong, Y. J. Nano Res. 2017, 10, 3228. doi: 10.1007/s12274-017-1611-6 doi: 10.1007/s12274-017-1611-6

    22. [22]

      Wang, F. L.; Fang, B.; Yu, X.; Feng, L. G. ACS Appl. Mater. Interfaces 2019, 11, 9496. doi: 10.1021/acsami.8b18029 doi: 10.1021/acsami.8b18029

    23. [23]

      Zhang, E. H.; Xie, Y.; Ci, S. Q.; Jia, J. C.; Cai, P. W.; Yi, L. C.; Wen, Z. H. J. Mater. Chem. A 2016, 4, 17288. doi: 10.1039/c6ta06185k doi: 10.1039/c6ta06185k

    24. [24]

      Sheng, Z. H.; Shao, L.; Chen, J. J.; Bao, W. J.; Wang, F. B.; Xia, X. H. ACS Nano 2011, 5, 4350. doi: 10.1021/nn103584t doi: 10.1021/nn103584t

    25. [25]

      Jiang, L. Y.; Huang, X. Y.; Wang, A. J.; Li, X. S.; Yuan, J. H.; Feng, J. J. J. Mater. Chem. A 2017, 5, 10554. doi: 10.1039/c7ta01976a doi: 10.1039/c7ta01976a

    26. [26]

      Dong, H. Z.; Dong, L. F. J. Inorg. Organomet. Polym. Mater. 2011, 21, 754. doi: 10.1007/s10904-011-9526-2 doi: 10.1007/s10904-011-9526-2

    27. [27]

      Sun, J. T.; Dou, M. L.; Zhang, Z. P.; Ji, J.; Wang, F. Electrochim. Acta 2016, 215, 447. doi: 10.1016/j.electacta.2016.08.133 doi: 10.1016/j.electacta.2016.08.133

    28. [28]

      Liu, F.; Lee, J. Y.; Zhou, W. J. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 17959. doi: 10.1021/jp0472360 doi: 10.1021/jp0472360

    29. [29]

      Habibi, B.; Ghaderi, S. Iran. J. Hydrogen Fuel Cell 2016, 1, 19. doi: 10.22104/ijhfc.2016.314 doi: 10.22104/ijhfc.2016.314

    30. [30]

      D́Villa-Silva, M.; Simões, F. C.; De Souza, R. F. B.; Silva, J. C. M.; Santos, M. C. ECS Trans. 2011, 41, 1299. doi: 10.1149/1.3635661 doi: 10.1149/1.3635661

    31. [31]

      Pang, H. L.; Chen, J. H.; Yang, L.; Liu, B.; Zhong, X. X.; Wei, X. G. J. Solid State Electrochem. 2007, 12, 237. doi: 10.1007/s10008-007-0383-4 doi: 10.1007/s10008-007-0383-4

    32. [32]

      Liu, B.; Chen, J. H.; Zhong, X. X.; Cui, K. Z.; Zhou, H. H.; Kuang, Y. F. J. Colloid Interface Sci. 2007, 307, 139. doi: 10.1016/j.jcis.2006.11.027 doi: 10.1016/j.jcis.2006.11.027

    33. [33]

      De Souza, R. F. B.; Flausino, A. E. A.; Rascio, D. C.; Oliveira, R. T. S.; Neto, E. T.; Calegaro, M. L.; Santos, M. C. Appl. Catal. B: Environ. 2009, 91, 516. doi: 10.1016/j.apcatb.2009.06.022 doi: 10.1016/j.apcatb.2009.06.022

  • 加载中
计量
  • PDF下载量:  0
  • 文章访问数:  23
  • HTML全文浏览量:  1
文章相关
  • 发布日期:  2020-07-15
  • 收稿日期:  2019-05-05
  • 接受日期:  2019-06-13
  • 修回日期:  2019-06-12
  • 网络出版日期:  2019-06-17
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
  • 1. 

    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

  1. 本站搜索
  2. 百度学术搜索
  3. 万方数据库搜索
  4. CNKI搜索

/

返回文章