Ag基双金属纳米合金碱性氧还原反应的活性顺序

近年来，国人关注的焦点是大量使用化石燃料带来的严重雾霾以及其他环境污染问题，改善环境、开发新型清洁能源迫在眉睫。在诸多新型能源中，金属-空气燃料电池是一种最有发展潜力的清洁能源，金属Pt基合金是这类燃料电池中最常用的催化剂之一，但是该类催化剂的地球储量低、价格昂贵、商业化应用非常困难。因此，寻求一种地球储量大、价格低的催化剂替代Pt是当前研究的前沿。研究表明Ag基催化剂在碱性环境中具有优秀的催化活性和稳定性，具有取代Pt基催化剂的潜力。但相比于Pt系催化剂，Ag系催化剂的催化活性仍然不足，如何提升Ag系合金的ORR活性成为当前研究的热点。

西北工业大学陈福义教授（点击查看介绍）的团队报道了一种调制Ag基合金d带中心控制催化活性的方法。众所周知，Pt基合金催化剂对氧还原过程中的中间产物吸附较强，这些中间产物的吸附占据活性位，降低了Pt系合金的催化活性。大量报道指出，通过调整Pt系d带中心负移，可以有效降低Pt系合金对中间产物的吸附，从而提高氧还原活性。然而，陈福义教授的研究表明Ag基催化剂对中间产物的吸附较低，需要调制d带中心正移，提高催化剂对中间产物的吸附，从而提高ORR活性。该报道为Ag基合金的设计提供了一种可行的指导思路。

根据Ag系合金的d带中心和氧还原比活性确定的d带“火山”规律表明，d带中心正相对于纯Ag正移1.2 eV，有利于提高Ag系合金的ORR活性。

这一成果近期发表在Small 上，文章第一作者是西北工业大学博士研究生吴小强，通讯作者为陈福义教授。

该论文作者为：Xiaoqiang Wu, Fuyi Chen, Nan Zhang, Yimin Lei, Yachao Jin, Adnan Qaseem, and Roy L. Johnston

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Activity Trends of Binary Silver Alloy Nanocatalysts for Oxygen Reduction Reaction in Alkaline Media

Small, 2017, DOI: 10.1002/smll.201603387

陈福义教授简介

陈福义，西北工业大学材料学院教授，长期致力于纳米合金的设计、化学物理等离子体合成及其性能调控的基础理论和应用研究；在功能材料领域，发表论文80余篇，在非Pt氧化还原催化剂及相关能量转换装置的研究方面，以通讯作者和第一作者在Advanced Functional Materials、ACS Nano、Small、Journal of Materials Chemistry A、Applied Materials and Interface 和Nanoscale 等杂志上发表论文，目前在燃料电池等应用领域获得授权专利14项，撰写书籍2章节。

http://www.x-mol.com/university/faculty/41629