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合肥工業大學Chenxi Xu課題組--(MXene)Pd/Ti3C2Tx/還原氧化石墨烯雜化催化劑用于甲醇電氧化
       開發直接甲醇燃料電池的關鍵挑戰是制造具有高活性和長壽命的電催化劑。在本文中,我們報告了在MXene(Ti3C2Tx)和還原氧化石墨烯(rGO)上性能增強的納米級Pd電催化劑。Pd/Ti3C2Tx-rGO(1:1)雜化物對甲醇氧化反應的質量活性為753 mA/mg,是Pd/C(446 mA/mg)的1.7倍。另外,7200 s后,Pd/Ti3C2Tx-rGO(1:1)催化劑的電流密度為212 mA/mg,比Pd/C(23 mA/mg)高9倍。Pd/Ti3C2Tx-rGO(1:1)催化劑具有出色的循環穩定性和長壽命。這些出色的催化性能歸因于Ti3C2Tx和rGO在Pd和Ti3C2Tx/rGO之間的協同作用下,在增強催化活性表面積和快速質荷轉移方面的作用。
 
Figure 1. (a)Pd/Ti3C2Tx-rGO、Pd/C納米顆粒、Ti3C2Tx和Ti3AlC2的XRD圖;(b,c)Ti3C2Tx、MAX Ti3AlC2和Pd/C、Pd/Ti3C2Tx-rGO的拉曼光譜;(d)Pd/C、Pd/Ti3C2Tx-rGO中Pd 3d區域的XPS光譜
 

Figure 2. Pd/Ti3C2Tx-rGO的(a)FE-SEM、(b)TEM和(c)HRTEM圖像;(d-j)Pd/Ti3C2Tx-rGO催化劑的HAADF-STEM圖像和EDS映射
 

Figure 3. (a)1 M KOH溶液和(b)1 M KOH和1 M CH3OH溶液中,Pd/Ti3C2Tx、Pd/rGO、Pd/C和Pd/Ti3C2Tx-rGO(1:1),(1:2),(2:1)的循環伏安圖;(c,d)催化劑的質量活性和面積活性的條形圖;(e)1 M KOH +1 M CH3OH溶液中,Pd/Ti3C2Tx、Pd/rGO、Pd/C、Pd/Ti3C2Tx-rGO(1:1),(1:2),(2:1)催化劑的EIS圖
 

Figure 4. a)在1 M KOH +1 M甲醇溶液的混合物中,Pd/Ti3C2Tx、Pd/rGO、Pd/C和Pd/Ti3C2Tx-rGO的計時電流曲線;(b)Pd/Ti3C2Tx、Pd/rGO、Pd/C和Pd/Ti3C2Tx-rGO的MOR耐久性比較
 
       相關研究成果于2019年由合肥工業大學Chenxi Xu課題組,發表在Nanotechnology(https://doi.org/10.1088/1361-6528/ab5609)上。原文:Pd/MXene(Ti3C2Tx)/reduced graphene oxide hybrid catalyst for methanol electrooxidation。
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