IEA AFC Annex 31: Reduced graphene oxide as efficient carbon support for Pd-based ethanol oxidation catalysts in alkaline media (2023)
Bibliographische Daten
Sigrid Wolf, Michaela Roschger, Boštjan Genorio, Nejc Hodnik, Matija Gatalo, Francisco Ruiz-Zepeda und Viktor HackerHerausgeber: Sigrid Wolf, Michaela Roschger, Boštjan Genorio, Nejc Hodnik, Matija Gatalo, Francisco Ruiz-Zepeda und Viktor Hacker, jESE, 8th RSE SEE & 9th Kurt Schwabe symposium Special Issue, 2023
Englisch, 12 Seiten
Inhaltsbeschreibung
Der hergestellte PdNiBi/rGO-Verbundstoff wurde umfassend physikalisch-chemisch charakterisiert, um die Morphologie, Partikelgröße und -verteilung der Nanopartikel, die Elementarzusammensetzung und die Kristallstruktur zu analysieren.
Dabei wurden PdNiBi-Nanopartikel erfolgreich auf einem reduzierten Graphenoxid-Träger mit Hilfe der modifizierten Sofortreduktionsmethode verankert. Die physikochemischen Analysen haben eine zweidimensionale faltige Schichtmorphologie gezeigt, die für Materialien auf Graphenbasis charakteristisch ist, sowie gleichmäßig und gut verteilte Metallpartikel mit einem durchschnittlichen Durchmesser von 2,6 nm auf dem Kohlenstoffträger, die durch starke C-O-M-Brücken aufgrund der verbleibenden Sauerstofffunktionalitäten des rGO verursacht werden.
Die elektrochemischen Tests ergaben, dass der PdNiBi/rGO-Verbundstoff kommerzielles Pd/C in Bezug auf EOR-Aktivität und Stabilität mit einer ECSA von 455 cm2/mg, einem Onset-Potenzial von 0,234 V vs. RHE, einer maximalen Spitzenstromdichte von 2390mA/mg und einem Stromdichteabfall von 85% nach 3600 s übertraf.
Diese Steigerung der elektrokatalytischen Aktivität könnte auf die Schaffung zahlreicher aktiver Zentren durch den rGO-Träger und die Anwesenheit der oxophilen Nickel- und Bismutatome zurückzuführen sein. Auf der Grundlage dieser physikochemischen und elektrochemischen Ergebnisse wird PdNiBi/rGO als vielversprechender Anodenkatalysator für alkalische Direkt-Ethanol-Brennstoffzellenanwendungen hervorgehoben.