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Acid-Stable CoWO_(4)/WO_(3)-Microrod Coated by a Thin Carbon-Layer as Efficient Pt Co-Catalysts for methanol Oxidation and Oxygen Reduction

引用

Chinese Journal of Structural Chemistry 2022年第7期41卷 59-67页

作者： Jiahuan Li Jiahao Xie Xinyu Wang Ying Dai Xiaoqin Xu Jin Liu Zhuang Cai Xin Meng Jinlong Zou Key Laboratory of Functional Inorganic Material Chemistry Ministry of Education of the People's Republic of ChinaSchool of Chemistry and Materials ScienceHeilongjiang UniversityHarbin 150080China School of Civil Engineering Heilongjiang Institute of TechnologyHarbin 150050China

Insufficient activity and instability(poisoning)of Pt-based electrocatalysts for methanol oxidation and oxygen reduction reactions(MOR/ORR)impede the development of direct methanol fuel cells.Here,CoWO_(4) nanoparticles-loaded WO_(3) microrods coated by a thin carbon-layer are used as Pt-supports/co-catalysts for MOR/ORR.WO_(3) grows along the(110)crystal plane to form microrod(diameter of~0.6 um),which is coated by a carbon-layer(~5 nm).Pt-CoWO_(4)/WO_(3)@NCL-mr(850℃)shows a higher mass activity(2208 mA mg^(-1)_(pt))than the commercial Pt/C(659.4 mA mg^(-1)_(pt)).CoWO_(4)/WO_(3) heterojunction on the microrod surface with abundant oxygen vacancies allows the generation of surface-adsorbed hydroxyl to facilitate CO elimination and regeneration of the occupied Pt active-sites(promising stability).PtCo WO_(4)/WO_(3)@NCL-mr(850℃)has higher half-wave(0.46 V)and onset(0.54 V)potentials than Pt/C(0.41 and 0.50 V)for ORR.The microrod structure of Co WO_(4)/WO_(3)@NCL facilitates the dispersibility of Pt NPs to increase the utilization of Pt active sites and relieve the self-aggregation of Pt to obtain a promising synergy between Pt and CoWO_(4)(Co^(2+))for ORR in acid media.This study provides insights not only into the synthesis of acid-resistant WO_(3)@NCL microrod as active Pt co-catalyst,but also into the effective utilization of surface oxygen vacancies and Co^(2+) for MOR/ORR.

关键词： acid resistance methanol-tolerance oxygen vacancies strong metal-support interaction thin carbon-layer

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