生物電催化是亮點!天津大學表現突出!

1、碳包裹的WC/W24O68微米棒作為Pt助催化劑用於甲醇氧化和氧還原

黑龍江大學鄒金龍教授課題組以 ZIF-8 為模板,設計合成了(WC)/W24O68/NCZ8材料,並將其作為 Pt 載體應用於 MOR/ORR 催化中。對於 MOR,ZIF-8 衍生的 NCZ8 薄層有助於W原子經過滲碳作用生成 WC/W24O68 異質結(W24O68生成WC)。W24O68 上的氧空位可以吸引 H+,從而促進了鎢青銅化合物的形成((HyWO3, (0

電催化前沿第3期|生物電催化是亮點!天津大學表現突出!


DOI:10.1016/j.apcatb.2019.118574

2、綜述:生物電催化技術在化學品、燃料和新材料製造領域的應用

生物電催化是一種綠色,可持續的,高效生產高價值化學品,清潔生物燃料和可降解新材料的新興技術。生物電催化充分結合了生物催化和電催化的優點,可以綠色高效地用電和生物來生產目標產品。

有鑑於此,美國猶他大學Shelley D. Minteer等人綜述了生物電催化技術在化學品、燃料和新材料製造領域的最新進展、挑戰和機遇。

電催化前沿第3期|生物電催化是亮點!天津大學表現突出!


具體包括:

1)詳細介紹了生物電催化劑的結構,功能和修飾方法。

2)闡述了電子轉移的機制,包括介導的電子轉移和定向電子轉移。

3)探討了電極對生物電催化的影響。

4)討論了生物電催化技術在化學品,生物燃料和材料製造中的應用。

5)總結了用於電合成的生物電催化的未來發展和前景。

Hui Chen et al. The progress and outlookof bioelectrocatalysis for the production of chemicals, fuels and materials. Nature Catalysis 2020.

DOI:10.1038/s41929-019-0408-2

3、綜述:燃料電池和金屬空氣電池中的催化劑之間的聯繫

天津大學鍾澄教授,滑鐵盧大學陳忠偉教授,美國阿貢國家實驗室陸俊研究員總結了燃料電池和金屬空氣電池中的催化劑之間的聯繫,並希望將燃料電池與金屬空氣電池之間的一些想法連接起來,以激發未來研究的新思路和新方向。

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隨著對高性能儲能系統需求的不斷增長,電催化已經成為人們感興趣的主要話題。與氧還原反應催化劑有關的發現有助於使基於燃料電池的電動汽車商業化。然而,與燃料電池緊密相關的技術—金屬空氣電池,尚未找到商業應用。與鋰離子電池類似,金屬空氣電池有利用電網進行充電的潛力,無需建立氫氣基礎設施。在過去的十年中,金屬空氣電池中的鋰空氣電池和鋅空氣電池引起了極大的興趣。不幸的是,最先進的金屬空氣電池的性能仍距離實際應用有相當遙遠的距離。因此,將燃料電池中研究成熟的電催化劑應用到金屬空氣電池中具有相當的研究價值。

Relating Catalysis between Fuel Cell and Metal-AirBatteries, Matter, 2 (2020), 32-49.

DOI: 10.1016/j.matt.2019.10.007

4、介孔修飾鈀納米陣列用於增強甲酸催化性能

近日,天津大學胡文彬、鍾澄團隊

提出了一種“基於有機-無機雙模板的電化學沉積”策略,製備得到介孔修飾的自支撐鈀納米管陣列催化劑(P-PdNTA)。通過將由植烷三醇分子自組裝形成的液晶膜原位負載在陽極氧化鋁(AAO)的孔內壁上,得到有機-無機複合的雙犧牲模板。該模板能夠精確導引電化學沉積過程中Pd的形核點位、沉積速率、生長方向,得到平均厚度僅12納米的穩定Pd納米管陣列,而液晶模板能夠在Pd納米管管壁上創造大量介孔以及高表面能的各向異性次級結構。

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介孔的存在使P-PdNTA催化劑的電化學活性面積達到商用Pd/C催化劑的3.4倍。同時,得益於納米管本身獨特的介質傳輸特性和次級結構帶來的高活性點位密度,最終P-PdNTA催化劑表現出優異的FAO和FOR雙功能催化性能,分別達到了商用Pd/C的8.5倍和6.5倍。該成果以Mesoporous Decoration of Freestanding Palladium Nanotube ArraysBoosts the Electrocatalysis Capabilities toward Formic Acid and FormateOxidation為題發表在Advanced Energy Materials上,並推薦為當期封面。

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