Los aerogeles de metales nobles NMA son una clase emergente de materiales porosos que abarcan metales nobles altamente activos de tamaño nano y estructuras porosas, que muestran un rendimiento sin precedentes en diversos procesos electrocatalíticos. Sin embargo, varias impurezas, particularmente ligandos orgánicos, a menudo están involucradas en elsíntesis y permanecer en los productos correspondientes, lo que dificulta la investigación de las propiedades electrocatalíticas intrínsecas de los NMA. Por otro lado, la presencia de ligandos orgánicos generalmente se considera perjudicial para el proceso catalítico porque pueden bloquear los sitios activos. Sin embargo, la autenticidad deeste hecho aún no se ha verificado en los sistemas de NMA debido a la falta de forma de impartir ligandos en NMA limpias de manera controlada.
Ran Du de China es investigador de Alexander von Humboldt y trabaja como postdoctorado en el grupo de química física del profesor Alexander Eychmüller en TU Dresden desde 2017. En colaboración con el profesor Stephan Barcikowski de la Universidad de Duisburg-Essen, crearon recientemente Surface-limpie aerogeles de metales nobles utilizando nanopartículas producidas por láser y, por lo tanto, revelando una nueva dimensión para mejorar el rendimiento de la electrocatálisis para la electrooxidación de etanol la reacción anódica para las células de combustible de etanol directo mediante la modulación de la química del ligando.
Ran Du y su equipo prepararon varias nanopartículas metálicas estabilizadas con sal inorgánica por ablación con láser, que sirven como precursores libres de ligandos orgánicos. De esta manera, fabricaron varios NMA libres de impurezas oro Au, paladio Pd y aerogeles de oro-paladio Au-Pd. A la luz de esto, se revelaron las propiedades electrocatalíticas intrínsecas de los NMA. Además, estos geles limpios se usaron como una plataforma para injertar deliberadamente ligandos específicos, mediante los cuales la modulación dirigida por ligandode propiedades electrocatalíticas se demostró inequívocamente. Los mecanismos subyacentes se atribuyeron a las modulaciones de densidad electrónica planteadas por diferentes ligandos, donde la actividad electrocatalítica de la reacción de oxidación de etanol EOR se ha correlacionado positivamente con el estado de oxidación de los metales., el aerogel bimetálico Au-Pd modificado con polivinilpirrolidona PVP entregó una densidad de corriente prominente de 5.3 veces mayor que el Pd / C comercial paladio / carbono y 1.7 veces hincluso más que los aerogeles prístinos de Au-Pd.
"Con este trabajo, no solo proporcionamos una estrategia para fabricar NMA libres de impurezas para probar sus propiedades intrínsecas, sino que también ofrecemos una nueva dimensión para diseñar electrocatalizadores de alto rendimiento al revisar los efectos de los ligandos", asume Ran Du.
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Materiales proporcionado por Technische Universität Dresden . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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