Pt-SnO<sub>2</sub>−Pd/C Electrocatalyst with Enhanced Activity and Durability for the Oxygen Reduction Reaction at Low Pt Loading: The Effect of Carbon Support Type and Activation
Notice bibliographique
Résumé
A simple-to-use method of carbon support surface activation using a PdCl 2 −SnCl 2 solution (referred to as the Shipley solution) was developed, for improving the activity and durability of low Pt loading (0.1 mg cm −2 ) catalysts toward the oxygen reduction reaction (ORR). Three types of carbon supports were investigated: Denka, Graphitized Carbon (GC) and Vulcan XC-72R. Pt nanoparticles were synthesized by a modified polyol process and adsorbed on Shipley solution treated carbon supports. The resulting catalyst composition was Pt-SnO 2 −Pd/C with beneficial atomic ratios of Pt/Sn ≥ 12 and Sn/Pd ≥ 2. Employing extensive potential cycling as accelerated degradation testing, we found that the Pt-SnO 2 −Pd/C catalysts maintained excellent electrocatalytic activity for ORR with respect to control samples without carbon support treatment (both commercial and in-house prepared). The Pt area-specific oxygen reduction current density at 0.9 V RHE and 25 °C was most improved in the case of the GC support. The activity of commercial Pt/GC after stability testing decreased by 21.5% to 0.055 A m −2 Pt while for Pt-SnO 2 −Pd/GC, 0.078 A m −2 Pt was measured, identical to that of the fresh catalyst. The electrochemical results are supported by detailed surface analysis. Pt−Pd bimetallic nanoclusters were identified, and the kinetically beneficial role of the partially reduced SnO 2 surface for oxygen and water adsorption is discussed. The oxygen mass transfer limiting current densities in the porous rotating disk electrodes (PRDE) were qualitatively correlated with changes of the catalyst layer morphology during stability testing in terms of the Bonnecaze and Ahlberg models.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».