基于晶面演变行为的纳米多孔Pt(Au)/C阴极调控不饱和有机物的电催化还原机制研究
结题报告
批准号:
51861017
项目类别:
地区科学基金项目
资助金额:
38.0 万元
负责人:
杨滨
依托单位:
学科分类:
E0108.金属能源与环境材料
结题年份:
2022
批准年份:
2018
项目状态:
已结题
项目参与者:
周芸、起华荣、王效琪、岳德怀、鲁庆昕、赵艳婷
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中文摘要
在能源、化工领域,采用先进的“水电解-有机物电催化还原耦合”技术还原不饱和有机物(如:环己烯)表现出明显的实用价值。针对耦合技术中Pt(Au)/C阴极构效关系的研究,存在亟待解决的关键科学问题:阴极表面催化主相的择优取向及结构稳定的调控机制、阴极裸露晶面的选择生长及演变机制,纳米多孔阴极增强环己烯双键活化且抑制析氢的影响机制。依据项目组前期对合成核壳结构PtCu/CeO2/C与纳米孔结构PtCu/C电极以及电极构效关系的预研结果,本项目拟开展调控纳米孔形态及裸露晶面演变的影响机制研究,影响纳米多孔Pt(Au)/C阴极的H+传质阻力及电吸附环己烯特性的关键因素研究,以及主相的电子对结构与活性位状态对环己烯双键的增强活化及抑制氢脱附的影响机制研究。项目研究结果可充实纳米多孔金属催化电极构效关系的理论体系,促进耦合技术在能源、化工领域的应用发展。
英文摘要
In the manufacture process of energy sources and chemical engineering, it has been shown up obvious practical value in electro-catalytic reduction unsaturated organics, such as Cyclohexene, by Water Electrolysis coupling Organics Electro-catalysis Reduction (WE&OER) technology. Today, in the research of nano-porous Pt(Au)/C cathodes structure-performance relationship of WE&OER technology, these is some key scientific problems urgently need to be solved: the regulatory mechanisms about preferred orientation and structural stability of main catalytic phase on cathode surface, the mechanism about selective growth and evolution of exposed crystal face on the cathodes, and the influencing mechanism about nano-porous cathodes enhance double bonds activation of Cyclohexene and depress hydrogen desorption.. According to our fore research results about the synthetic methods of core-shell structure PtCu/CeO2/C electrodes and nanopore structure PtCu/C electrodes, and its structure-performance relationship. So, in our new task, we plan to focus on some research in: establishing the influencing mechanism about regulating the nanopore morphology and evolving the exposed crystal face on nano-porous Pt(Au)/C cathodes, and acquiring the key influencing factors about H+ transfer resistance and electric-adsorption Cyclohexene characteristics on nano-porous Pt(Au)/C cathodes, and setting up the influencing mechanism about the electron pair structure and the active site of principal phase enhance double bonds activation of Cyclohexene and depress hydrogen desorption on nano-porous Pt(Au)/C cathodes.. Our new research results of the task can enrich the theoretical system in structure-performance relationship of nano-porous Pt(Au)/C cathodes, and promote application and development of WE&OER technology in the manufacture process of energy sources and chemical engineering.
在能源、化工领域,采用先进的“水电解-有机物电催化还原耦合”技术还原不饱和有机物(如:环己烯)表现出明显的实用价值。针对耦合技术中Pt(Au)/C阴极构效关系的研究,存在亟待解决的关键科学问题:阴极表面催化主相的择优取向及结构稳定的调控机制、阴极裸露晶面的选择生长及演变机制,纳米多孔阴极增强环己烯双键活化且抑制析氢的影响机制。依据项目组前期对合成核壳结构PtCu/CeO2/C与纳米孔结构PtCu/C电极以及电极构效关系的预研结果,本项目拟开展调控纳米孔形态及裸露晶面演变的影响机制研究,影响纳米多孔Pt(Au)/C阴极的H+传质阻力及电吸附环己烯特性的关键因素研究,以及主相的电子对结构与活性位状态对环己烯双键的增强活化及抑制氢脱附的影响机制研究。项目研究结果可充实纳米多孔金属催化电极构效关系的理论体系,促进耦合技术在能源、化工领域的应用发展。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.1007/s11665-023-07832-6
发表时间:2023-01
期刊:Journal of Materials Engineering and Performance
影响因子:2.3
作者:Yunhao Feng;Bin Yang;Jiaxian Cai;Xudong Li;Liang-hui Duan;Yueming Shang
通讯作者:Yunhao Feng;Bin Yang;Jiaxian Cai;Xudong Li;Liang-hui Duan;Yueming Shang
DOI:10.1016/j.jallcom.2021.160454
发表时间:2021-05-26
期刊:JOURNAL OF ALLOYS AND COMPOUNDS
影响因子:6.2
作者:Fang, Liudang;Yang, Bin;Li, Yan
通讯作者:Li, Yan
Effects of acid etching on the structure of PtNi catalyst and total exposed active sites
酸蚀对PtNi催化剂结构和总暴露活性位点的影响
DOI:10.1002/sia.6787
发表时间:2020-04
期刊:Surface and Interface Analysis
影响因子:1.7
作者:Yang Bin;Zhao Yanting;Fang Liudang
通讯作者:Fang Liudang
DOI:10.1016/j.ijhydene.2021.10.179
发表时间:2021-11
期刊:International journal of hydrogen energy
影响因子:7.2
作者:Bin Yang;Liudang Fang;Linhan Zan;Jiaxian Cai;Yunhao Feng;Xudong Li
通讯作者:Xudong Li
DOI:10.1002/sia.6689
发表时间:2019-07
期刊:Surface and Interface Analysis
影响因子:1.7
作者:Yanwei Liu;Yanting Zhao;Yan Li;Bingyan Yang
通讯作者:Yanwei Liu;Yanting Zhao;Yan Li;Bingyan Yang
基于异质结构界面演变行为的Au(Ag)CuCeOx/NC阴极调控CO2电催化还原机制
  • 批准号:
    52361031
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
  • 资助金额:
    32万元
  • 批准年份:
    2023
  • 负责人:
    杨滨
  • 依托单位:
核壳结构Pt-M/REOx/C/Nafion阴极制备及苯电催化加氢还原规律研究
  • 批准号:
    51261012
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
  • 资助金额:
    50.0万元
  • 批准年份:
    2012
  • 负责人:
    杨滨
  • 依托单位:
国内基金
海外基金