ag在堿性介質中作氧還原催化劑綜述(完整版)
【正文】 0）晶面。所以說，納米十面體結構Ag（110）的ORR是4e過程，而納米立方體Ag（100）主要遵循的是2e過程。另一方面，通過Tafel曲線可以看出，如圖1所示，Ag/ Vulcan XC72和Pt/C都有兩個明顯的區(qū)域：在低的過電勢下，Ag/ Vulcan ，而Pt/C的曲線斜率為46mV/dec；在高的過電勢下，Ag/ Vulcan ，而Pt/。然而，相比于蠕狀氧化缺陷表面的NPs來說，具有光滑表面的NPs基于電化學表面積的電流密度是更低的。 催化劑載體在ORR過程中發(fā)揮著極其重要的作用。原因在于Mn3O4載體的存在破壞了Ag顆粒的結構，使電荷從Ag傳輸?shù)組n3O4載體上，通過XPS測試發(fā)現(xiàn)Ag3d電子的結合能大大降低，伴隨著Ag/Mn3O4/C催化劑中Ag的d帶中心上升。 Lee等同樣用浸鍍法合成了多孔三角形貌的低Pd比例AgPd合金, 其催化活性甚至超過了Pt: Ag18Pd1＞Ag18Pd2＞＞Pt＞Pd, 并在1 mol/L NaOH＋ mol/L CH3OH溶液中有良好的耐受性, 而Pt未表現(xiàn)出陰極還原電流, Pd僅有微弱的陰極還原電流。Tang等將AgMnO4/C在不同溫度下熱分解得到Ag/MnyOx/C, 其中, 在400 ℃熱分解得到的Ag/Mn3O4/C具有最佳的ORR催化活性(1600rpm/min, 極限電流密度: mA/cm2, 半波電位:－ V (), V (vs. RHE) 因為, 在這種條件下,可逆氫電極(RHE)電勢為－ V vs. SHE, 該結果與Demarconnay等的研究結果接近, 該半波電勢數(shù)值意味著氫氧燃料電池可以有較高的電壓輸出, 轉移電子數(shù)接近4, 并且銀合金在堿液中( mol/L NaOH)同樣具有良好的的長壽命和耐受甲醇的特性. Slanac等也把目光投向了此類型銀基催化劑, 他們先將KMnO4還原成MnOx (主要是MnO2, 厚約1 nm)并負載到碳上, 再將Ag＋還原為AgNPs (177。（檸檬酸鈉可以經(jīng)常用來控制膠體的形成？？） 將商業(yè)化的碳黑或石墨在CO2氛圍中進行高溫下（~700℃）加熱活化，這樣可將碳材料表面的一些雜志除去，同時也增大了碳材料表面的微孔率。參考文獻1：Radiolitically synthesized nano Ag/C catalysts for oxygen reduction and borohydride oxidation reactions in alkaline media, for potential applications in fuel cells（先將具有鹵素離子的鹽類與碳材料進行混合，再將AgNO3加入形成沉淀，最后在N2H4下進行還原）此法可結合MnO2進行合成AgMnO2/C?參考文獻2：Particle size effects for oxygen reduction on dispersed silver + carbon electrodes in alkaline solution（常見）參考文獻3：Electrochemical deposition of silver on manganese dioxide coated reduced graphene oxide for enhanced oxygen reduction reaction（直接將GO和Mn鹽溶液、AgNO3進行混合）參考文獻4：Preparation of a Ag–MnO2/graphene posite for the oxygen reduction reaction in alkaline solution（先水熱法制備MnO2，再利用溶劑將AgNO3進行還原沉積）參考文獻5：Ag nanoparticlemodified MnO2 nanorods catalyst for use as an air electrode in zincair battery（裂解高錳酸銀）參考文獻6：One step synthesis of carbonsupported Ag/MnyOx posites for oxygenreduction reaction in alkaline media三、總結與發(fā)展應用 促使ORR按4e反應途徑進行及提升ORR反應速率對提升空氣電極性能有至關重要的作用, 而這又主要依賴催化劑的性能, 通過本文對銀催化劑研究的簡要論述, 我們認為, 銀基催化劑相對于Pt基催化劑都表現(xiàn)出了在堿性溶液中壽命長、耐受甲醇等特點, 且轉移電子數(shù)大都在3以上甚至達到4, 雖然起始電位(或半波電位)略負于Pt, 極限或峰電流密度也都略低于Pt, 但是, Pt在堿性溶液中并不穩(wěn)定, 這主要是因為在這種環(huán)境下Pt的表面會生成一層氧化物, 這層氧化物會阻礙氧分子的吸附(比如易吸附OHad, 由于Pt表面的OHad不可逆,因而就會占用氧吸附位), 且隨著pH值的增大這種現(xiàn)象就愈加明顯。 過渡金屬氧化物的加入在一定程度上改善了催化活性, 且合成過程不算復雜, 值得繼續(xù)研究下去, 另一方面, 在堿性燃料電池中已有研究的鈣鈦礦型、尖
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