Methanol and ethanol oxidation on carbon-supported platinum-based nanoparticles using a proton exchange membrane electrolysis cell
Notice bibliographique
Résumé
Direct alcohol fuel cells (DAFC) have been extensively studied as energy conversion devices. The most extensively studied alcohol is methanol, which has a higher anodic oxidation rate than other alcohols because it does not need to dissociate a C-C bond in order to oxidize completely to CO₂. However, recent research has focused on ethanol, which has several advantages over methanol, such as its high energy density, low crossover rate, and low toxicity. Ethanol would be a promising fuel if it could completely oxidize to CO₂ to generate 12 electrons. Our research aimed to develop high-activity catalysts that are more effective and give higher CO₂ faradaic yields compared to the most effective and widely known PtRu catalyst. Electrolysis cells are used instead of fuel cells to evaluate our prepared anodic catalysts to avoid chemical reactions between ethanol and oxygen. In this study, we have prepared Pt-based core-shell nanoparticles with PtRu and Ru cores and Pt at the surface in different amounts (PtRu@Pt and Ru@Pt). These catalysts were prepared using the polyol method without adding stabilizers that would block the surface and decrease alcohol oxidation activity. We investigated the effect of Pt thickness on Ru and PtRu cores by conducting cyclic voltammetry (CV) at ambient temperature and in a proton exchange membrane electrolysis cell (PEMEC) at 80°C. The results indicate that methanol and ethanol oxidation selectivity to form CO₂ increased with increasing Pt shell thickness. As compared to PtRu, PtRu@Pt₁.₇ had a higher selectivity for complete ethanol oxidation, while Ru@Pt₀.₆ had a higher activity for methanol oxidation. In many studies, Rh has been shown to increase the selectivity of Pt for oxidizing ethanol to CO₂. The Rh@Pt core-shell catalysts were prepared in an alkaline medium using ethanol as the reducing agent. Electrochemical results indicate that Rh@Pt with half a monolayer of Pt would be a highly effective catalyst for direct ethanol fuel cells. Furthermore, PtRh nanoparticles were investigated for methanol and ethanol oxidation reactions. The catalysts were synthesized using formic acid as a reducing agent. According to the PEMEC study, Pt₃.₀Rh demonstrated the best ethanol oxidation selectivity relative to Pt and PtRu at most applied potentials.
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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) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| 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 ».