位置:成果数据库 > 期刊 > 期刊详情页
Pt基合金氧还原催化剂设计的密度泛函理论计算研究
  • ISSN号:1006-3471
  • 期刊名称:《电化学》
  • 时间:0
  • 分类:O646[理学—物理化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]武汉大学化学与分子科学学院,湖北武汉430072, [2]湖南文理学院化学化工学院,湖南常德415000
  • 相关基金:国家自然科学基金(No.20973131)和国家863项目(No.2012AA110601)资助
中文摘要:

本文提出以合金形成能、Pt表面偏析能和氧原子吸附能作为依据筛选具有高活性和高稳定性的表面富Pt氧还原合金催化剂.利用DFT计算对Pt与各种过渡金属形成的合金的热力学、表面化学和电子性质进行了系统研究.在此基础上预测Pt-V、Pt-Fe、Pt.Co、Pt-Ni、Pt-Cu、Pt-Zn、Pt-Mo和Pt-W等合金可能具有好的氧还原催化活性和稳定性.所预期的大部分催化剂已有文献研究结果支持.另外,Pt—Zn和Pt。Mo体系目前报道尚不多,值得进一步细致研究.

英文摘要:

Developing Pt-lean catalysts for oxygen reduction reaction (ORR) is the key for the large-scale application of the proton exchange membrane fuel cell (PEMFC). In this paper, we have proposed a multiple-descriptor strategy for screening efficient and durable ORR alloy catalysts of low Pt content. We demonstrate that an ideal Pt-based bimetallic alloy catalyst for ORR should possess simultaneously negative alloy formation energy, negative surface segregation energy of Pt and a lower oxygen binding ability than pure Pt. By performing detailed DFT calculations on the thermodynamics, surface chemical and electronic properties of various Pt-M alloys (M refers to non-precious transition metals in the periodic table), Pt-V, Pt-Fe,Pt-Co,Pt-Ni,Pt-Cu,Pt-Zn, Pt-Mo, Pt-W alloys are predicted to have improved catalytic activity and durability for ORR, most of which have indeed been reported to have excellent ORR catalytic performance in the literature. It is suggested that the ORR performance of Pt-Zn and Pt-Mo systems deserve detailed theoretical and experimental investigations.

同期刊论文项目
同项目期刊论文
期刊信息
  • 《电化学》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国化学会 厦门大学
  • 主编:孙世刚
  • 地址:厦门大学D信箱
  • 邮编:361005
  • 邮箱:dianhx@xmu.edu.cn
  • 电话:0592-2181469
  • 国际标准刊号:ISSN:1006-3471
  • 国内统一刊号:ISSN:35-1172/O6
  • 邮发代号:34-61
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:4569