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铂铑合金催化剂上乙醇电氧化的原位红外光谱研究

绕路  张斌伟  姜艳霞  孙世刚  
【摘要】:用改进的乙二醇还原法,以四甲基溴化铵为形貌控制剂直接在石墨烯载体上合成不同比例的PtRh纳米立方体(Pt_xRh_y/GN)。XRD,SEM和TEM表征证明所合成的催化剂是由均匀的PtRh合金纳米立方体组成,且随着Rh含量的增加,粒径逐渐减小。循环伏安和电位阶跃法研究表明任意比例的Pt_xRh_y/GN催化剂对乙醇电氧化都具有较好的催化活性,活性最高的比例是Pt:Rh=9:1。为了验证催化剂活性最高时(Pt:Rh=9:1)的选择性,我们采用电化学原位红外光谱研究了乙醇在Pt_xRh_y/GN催化剂上的反应过程以及Rh的作用机理。结果表明Rh促进了乙醇中C—C键的断裂从而提高了CO_2的产率,当Pt:Rh=1:1时对CO_2的选择性最高。Pt_xRh_y/GN较好的催化活性和选择性归因于合金立方体形貌、两种金属的相互作用以及石墨烯载体。研究结果还表明传统的电化学法和原位红外光谱技术的结合是评估催化剂对有机小分子电催化氧化性能的有效手段。

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