焙烧氧化PdCo非预期的乙二醇电催化氧化性能的研究

钯基金属催化剂在碱性燃料电池中已有广泛的应用。然而,迄今为止,钯基金属催化剂的氧化处理对其在碱性燃料电池中应用的影响却鲜有报道。本研究通过对PdCo纳米金属催化剂的焙烧氧化处理,发现生成的PdO-Co_(3)O_(4)纳米复合材料在碱性溶液中对乙二醇电催化氧化的质量比活性和面积比活性分别是商业Pt/C的3.8和2.4倍。与PdCo纳米金属相比,PdO-Co_(3)O_(4)纳米复合材料在碱性溶液中对乙二醇电催化氧化的质量比活性和面积比活性分别提高了1.6和1.2倍。实验和计算结果表明,焙烧氧化处理改变了催化剂的表面形态和活性中心,在Co掺杂PdO(101)表面上,O_(2)和OH吸附能降低,有利于稳定中间体C_(2)H_(4)OHO*和O−H解离,Co掺杂纳米级PdO(101)与乙二醇及其中间物种发生强烈的结合,导致形成不同的电化学动力学和反应路径,从而产生优良的电催化活性。PdO和Co_(3)O_(4)的协同作用明显增强了活性氧与催化剂表面之间的相互作用,不仅有利于超氧物种在催化剂表面上的形成,而且提高了催化剂的氧化还原性质,促进乙二醇的电催化氧化活性。本文提出的双/多金属氧化策略为构建其他催化剂提供了一个通用的方法。