Angew：掺氟碳纳米管上Pt双原子高效电催化制氯

催化计 · 公众号 · · 2024-08-03 17:26

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电催化讨论群-1： 529627044

制氯反应是氯碱工业的关键阳极反应过程，基于贵金属的多维度稳定阳极催化剂 DAS （ dimensionally stable anodes ）是常见的 CER 电催化剂，但是这种贵金属催化剂具有价格高和选择性低的缺点。

有鉴于此，成均馆大学 Hyoyoung Lee 、皇家墨尔本理工大学（ RMIT ） Ravichandar Babarao 等报道 Pt 双原子修饰在掺氟碳纳米棒作为高效稳定 CER 电催化剂。

本文要点

要点1. 制备的 Pt DSAC 催化剂表现优异的 CER 电催化活性，达到 10 mA cm ^-2 所需过电势仅为 21 mV ，达到 30 mV 过电势的质量活性达到 3802.6 A g _Pt ^-1 ，这个性能超过了商用 DSA 催化剂和 Pt 单原子催化剂。

要点2. 这种 Pt DSAC 具有优异 CER 催化活性的原因是比较高的原子利用率和更高的本征催化活性。修饰在 CNT 的氟原子增加 Pt DSAC 的抗氧化和耐氯化，因此得到优异的长期稳定性。对多个 Pt DSAC 结构理论计算结果显示，具有改善的第一层配体结构和原子间距能够降低 Cl 中间体的活化能，降低 Pt-Cl 作用，因此有助于 CER 催化反应的发生。

Xiaodong Shao, Ashakiran Maibam, Fengliang Cao, Haiyan Jin, Shiqing Huang, Mengfang Liang, Min Gyu Kim, Kim My Tran, Amol R. Jadhav, Hyun Seung Jung, Ravichandar Babarao, Hyoyoung Lee, Coordination Environment and Distance Optimization of Dual Single Atoms on Fluorine-Doped Carbon Nanotubes for Chlorine Evolution Reaction, Angew. Chem. Int. Ed. 2024

DOI: 10.1002/anie.202406273

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202406273

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