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华中科技大学李广芳课题组将费米能级工程与等离激元效应耦合,构建了一种室温下高效催化甲酸脱氢的NiAuPd三元金属催化剂,并经过实行和实际模仿展现了脱氢加强机制,为新型高效脱氢催化剂的设计提供了新思绪。
氢气的宁静贮存和无效开释是以后氢能开展面对的一大技能磨练。甲酸具有无毒、泉源广、易储存和含氢量初等上风,被以为是一种极具使用远景的液态储氢载体。但是,甲酸脱氢动力学迟缓,且陪同脱水副反响。现在,Pd基催化剂固然对甲酸脱氢体现出精良的选择性,但催化活性尚无法则人得意。实行发明,构建富电子的Pd催化位点或加强Pd催化剂外表电荷异质性可无效进步Pd基催化剂甲酸脱氢的功能。 鉴于此,华中科技大学李广芳课题组提出一种新型催化剂设计谋略,将费米能级工程与等离激元效应耦合,以泡沫镍为先驱体,经过原地位换与凯发堆积的办法开辟了一种泡沫镍为支持的NiAuPd三元金属催化剂,用于室温下光催化甲酸脱氢。实行标明:功函数差诱导的电子再分派与Au在光照下外表等离激元诱导发生的热电子协同加强活性物种Pd外表的电荷密度,进而促进甲酸分子在催化剂外表的吸附以及甲酸盐相干的两头体的构成,并提拔甲酸脱氢功能。此中,Au作为电子前言在费米能级均衡历程中促进具有高功函数的金属Ni的电子向Pd转移,Ni的给电子性子同时还可以加强Au的外表等离激元效应。DFT盘算后果标明富电子的Pd位点更有利于甲酸经过间接甲酸盐的途径产氢。FDTD模仿提供了光照下催化剂外表电磁场强度及散布,后果表现NiAuPd具有愈加明显的场梯度,可经过间接能量转移加强Pd-甲酸盐复合物的构成并加速脱氢决速步C-H的解离。此研讨为室温高效甲酸脱氢催化剂的设计提供新思绪。 论文信息 Synergistic Combination of Fermi Level Equilibrium and Plasmonic Effect for Formic Acid Dehydrogenation Jiannan Zhu, Jing Huang, Jiawei Dai, Lipei Jiang, You Xu, Prof. Dr. Rong Chen, Dr. Longhua Li, Dr. Xiaoqi Fu, Dr. Zhengyun Wang, Prof. Hongfang Liu, Dr. Guangfang Li ChemSusChem DOI: 10.1002/cssc.202202069

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