Электрохимический синтез композита малослойных графеновых структур и наночастиц сплава PdNi и его электрокаталитическая активность в реакции окисления метанола

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Методом электрохимического диспергирования синтезированы нанокомпозиты малослойных графеновых структур и наночастиц сплава PdNi. Показано, что химическая модификация композитов приводит к существенному повышению их электрокаталитической активности в реакции окисления метанола.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

В. К. Кочергин

Федеральный исследовательский центр проблем химической физики и медицинской химии РАН

Email: rmanzhos@yandex.ru
Россия, Черноголовка, Московская обл.

Н. С. Комарова

Федеральный исследовательский центр проблем химической физики и медицинской химии РАН

Email: rmanzhos@yandex.ru
Россия, Черноголовка, Московская обл.

А. С. Коткин

Федеральный исследовательский центр проблем химической физики и медицинской химии РАН

Email: rmanzhos@yandex.ru
Россия, Черноголовка, Московская обл.

И. И. Ходос

Институт проблем технологии микроэлектроники и особочистых материалов РАН

Email: rmanzhos@yandex.ru
Россия, Черноголовка, Московская обл.

Р. А. Манжос

Федеральный исследовательский центр проблем химической физики и медицинской химии РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: rmanzhos@yandex.ru
Россия, Черноголовка, Московская обл.

А. Г. Кривенко

Федеральный исследовательский центр проблем химической физики и медицинской химии РАН

Email: rmanzhos@yandex.ru
Россия, Черноголовка, Московская обл.

Список литературы

  1. Zuo, Y., Sheng, W., Tao, W., and Li, Z., Direct methanol fuel cells system–A review of dual-role electrocatalysts for oxygen reduction and methanol oxidation, J. Mater. Sci. Technol., 2022, vol. 114, p. 29.
  2. Kaur, A., Kaur, G., Singh, P.P., and Kaushal, S., Supported bimetallic nanoparticles as anode catalysts for direct methanol fuel cells: A review, Int. J. Hydrogen Energy, 2021, vol. 46, p. 15820.
  3. Tong, Y., Yan, X., Liang, J., and Dou, S. X., Metal‐based electrocatalysts for methanol electro‐oxidation: Progress, opportunities, and challenges, Small, 2021, vol. 17, p. 1904126.
  4. Burhan, H., Cellat, K., Yılmaz, G., and Şen, F., Chapter 3 - Direct methanol fuel cells (DMFCs), In: Akay, R.G., Yurtcan, A.B. editors, Direct liq. Fuel cells. Academic Press, 2021, p. 71.
  5. Yang, H., Geng, L., Zhang, Y., Chang, G., Zhang, Z., Liu, X., Lei, M., and He, Y., Graphene-templated synthesis of palladium nanoplates as novel electrocatalyst for direct methanol fuel cell, Appl. Surf. Sci., 2018, vol. 466, p. 385.
  6. Amin, R.S., Abdel Hameed, R.M., El-Khatib, K.M., and Elsayed Youssef, M., Electrocatalytic activity of nanostructured Ni and Pd–Ni on Vulcan XC-72R carbon black for methanol oxidation in alkaline medium, Int. J. Hydrogen Energy, 2014, vol. 39, p. 2026.
  7. Calderón, J.C., Nieto-Monge, M.J., Pérez-Rodríguez, S., Pardo, J.I., Moliner, R., and Lázaro, M.J., Palladium–nickel catalysts supported on different chemically-treated carbon blacks for methanol oxidation in alkaline media, Int. J. Hydrogen Energy, 2016, vol. 41, p. 19556.
  8. Lu, S., Li, H., Sun, J., and Zhuang, Z., Promoting the methanol oxidation catalytic activity by introducing surface nickel on platinum nanoparticles, Nano Res., 2017, vol. 11, p. 2058.
  9. Park, K.-W., Choi, J.-H., Kwon, B.-K., Lee, S.-A., Sung, Y.-E., Ha, H.-Y., Hong, S.-A., Kim, H., and Wieckowski, A., Chemical and electronic effects of Ni in Pt/Ni and Pt/Ru/Ni alloy nanoparticles in methanol electrooxidation, J. Phys. Chem. B, 2002, vol. 106, p. 1869.
  10. Фаддеев, Н.А., Куриганова, А.Б., Леонтьев, И.Н., Смирнова, Н.В. Электроактивные материалы на основе палладия для экологического катализа. Доклады РАН. Химия, науки о материалах. 2022. T. 507. С. 59. [Faddeev, N.A., Kuriganova, A.B., Leont’ev, I.N., and Smirnova, N.V., Palladium-based electroactive materials for environmental catalysis, Dokl. Phys. Chem., 2022, vol. 507, p. 139.]
  11. Pavlets, A.S., Alekseenko, A.A., Tabachkova, N.Yu., Safronenko, O.I., Nikulin, A.Yu., Alekseenko, D.V., and Guterman, V.E., A novel strategy for the synthesis of Pt–Cu uneven nanoparticles as an efficient electrocatalyst toward oxygen reduction, Int. J. Hydrogen Energy, 2021, vol. 46, p. 5355.
  12. Кривенко, А.Г., Манжос, Р.А., Кочергин, В.К., Малков, Г.В., Тарасов, А.Е., Пивень, Н.П. Плазмоэлектрохимический синтез малослойных графеновых структур для модификации эпоксидного связующего. Химия высоких энергий. 2019. Т. 53. С. 243. [Krivenko, A.G., Manzhos, R.A., Kochergin, V.K., Malkov, G.V., Tarasov, A.E., and Piven, N.P., Plasma electrochemical synthesis of few-layer graphene structures for modification of epoxy binder, High Energy Chem., 2019, vol. 53, p. 254.]
  13. Kochergin, V.K., Manzhos, R.A., Khodos, I.I., and Krivenko A.G., One-step synthesis of nitrogen-doped few-layer graphene structures decorated with Mn 1.5 Co 1.5 O 4 nanoparticles for highly efficient electrocatalysis of oxygen reduction reaction, Mendeleev Commun., 2022, vol. 32, p. 494.
  14. Podlovchenko, B.I., Maksimov, Yu.M., Volkov, D.S., and Evlashin, S.A., Codeposition of Pd and Pb and electrocatalytic properties of their composite, J. Electroanal. Chem., 2020, vol. 858, p. 113787.
  15. Манжос, Р.А., Кочергин, В.К., Кривенко, А.Г., Ходос, И.И., Карабулин, А.В., Матюшенко В.И. Окисление формальдегида на PdNi-нанонитях, синтезированных в сверхтекучем гелии. Электрохимия. 2023. Т. 59. С. 554. [Manzhos, R.A., Kochergin, V.K., Krivenko, A.G., Khodos, I.I., Karabulin, A.V., and Matyushenko, V.I., Oxidation of formaldehyde on PdNi nanowires synthetized in superfluid helium, Russ. J. Electrochem., 2023, vol.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. СЭМ-изображения образцов PdNi/МГС (а) и PdNiмод/МГС (б).

Скачать (459KB)
3. Рис. 2. ПЭМ-изображения образцов PdNi/МГС (а) и PdNiмод/МГС (б). На врезках приведены соответствующие электронограммы.

Скачать (465KB)
4. Рис. 3. (а) ЦВА для PdNi/МГС (1) и PdNiмод/МГС (2), деаэрированный раствор 0.1 M KOH, 50 мВ/с. (б) Окисление метанола на PdNi/МГС (1), PdNiмод/МГС (2) и Pt/C (3), деаэрированный раствор 0.1 M KOH + 1 M CH3OH, 50 мВ/с, 2000 об/мин.

Скачать (157KB)

© Российская академия наук, 2024