首爾大學WooChul Jung教授、光州科學技術院Bong-Joong Kim教授、韓國能源技術研究院Jongsu Seo教授、美國西北大學Scott A. Barnett教授等報道Cu摻雜La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-δ 材料,這種材料是一個代表性的高性能ORR催化劑。通過這個模型催化劑,研究催化劑表面結構的重要性。
本文要點
(1)
制備了Cu摻雜的La0.6Sr0.4(Co0.2Fe0.8)1-xCuxO3 (x=0, 0.03, 0.1),在高溫狀態下研究表面的形貌和化學性質實時變化。創新的發現鈣鈦礦表面在100 ℃就開始發生無定形化,當溫度增加至400 ℃發現無定形表面形成許多金屬納米晶體。
(2)
在氧化性環境中研究形成的無定形表面結構穩定性,發現只有當還原一段時間后,形成的無定形表面才可以在氧化性氣氛(≥650 ℃)保持穩定。
作者發現具有催化活性納米晶體和缺陷無定形表面使得ORR催化電極能夠在200 h內沒有性能衰減。這項研究有助于設計氧化還原鈣鈦礦材料。
參考文獻
SungHyun Jeon, Wan-Gil Jung, Hohan Bae, Sejong Ahn, Bonjae Koo, WonJeong Yu, Seunghyun Kim, DongHwan Oh, Uisik Kim, Scott A. Barnett, Jongsu Seo, Bong-Joong Kim, WooChul Jung, Concurrent Amorphization and Nanocatalyst Formation in Cu-Substituted Perovskite Oxide Surface: Effects on Oxygen Reduction Reaction at Elevated Temperatures, Adv. Mater. 2024
DOI: 10.1002/adma.202404103
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202404103