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naiwohe

金虫 (正式写手)

[交流] 催化剂的BE能与催化活性的关系 Pt/C for Methanol电氧化 §奖励金币§

§奖励金币§
我这里主要讨论Pt/C催化剂对methanol的电氧化

有大量文献报道说,Binding Energy(BE)会影响Pt的催化活性,而BE能通过XPS工具测出来, 下面我提出几个问题,欢迎讨论"

1.元素的BE能会影响 金属元素与反应物或者中间产物之间的吸附性能,强弱。请问,是怎么影响的,BE越高,吸附越强,还是越弱?

2. 首先,我先说下PtRu/C催化剂, Ru的加入,改变了Pt的BE能,XPS结果显示BE能增加了,也就是向正方向移动了。文献表明,Ru的加入对催化活性很好,增加了。 他们的结论是" BE能增加,活性增加!
   然而,对于另外一个催化剂PtSn/C, XPS结果显示,Sn的加入使得Pt的BE能下降了,也就是向负方向移动了,但是作者的实验结果还是说Sn增加了Pt的活性。
   对于Sn,Ru两种元素,对Pt的BE有相反的影响,为什么还都有促进作用?

3. 另外一个金属元素的加入,比如Sn和Ru,会影响Pt的BE能,那么还有别的什么性质会影响BE的shift?
   某些有机离子会影响吗? 比如如果Pt附近有-SO3(2-) *负二价磺酸跟*,会怎么影响Pt的BE?

欢迎大家讨论!如果有什么有力的文献支持,也可以把文献期刊号发上来,让大家共同学习
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ciouszhb

银虫 (小有名气)

议题不错,学习中
2楼2008-09-17 10:04:42
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gzdmfc

木虫 (小有名气)

★ ★
naiwohe(金币+2,VIP+0):太感谢了,多谢赐教啊,可以继续交流啊,呵呵
添加第二种金属到Pt,提高Pt合金的甲醇电氧化活性的机理一般有两种:

双功能机理:Pt吸附甲醇脱氢生成Pt-CO中间产物,第二种金属可在较低电位下吸附水生成-OH,便于-CO氧化成CO2.

电子效应机理:第二中金属向Pt转移电子,减弱Pt-CO的吸附,从而也使其较易氧化成CO2.

对于你的问题,探讨如下:
1.元素的BE能会影响其对反应物或中间产物的吸附。对于CO吸附来说,Pt的BE能越低,CO在Pt上的吸附越弱。

2.Ru的加入使Pt的BE能增加,这有人用XPS证实,但并不能得出“ BE能增加,活性增加”的结论(不知道你看的是哪一篇文献?),这与第1点的结论正好相反。PtRu合金的活性增加主要是双功能机理,有人统计电子效应机理的贡献只占20%。

Sn的加入是Pt的BE能下降,增加了PtSn合金的甲醇电氧化活性,主要贡献是电子效应。但是制备的PtSn会在表面生成大量的SnO2,而反应需要的是活性氧物种-OH,所以PtSn的活性比PtRu低。
3楼2008-09-17 12:17:44
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gzdmfc

木虫 (小有名气)


naiwohe(金币+1,VIP+0): 我 qq 420985103, 相互探讨下吧,谢谢
3. 金属元素的加入通过转移电子影响Pt的电负性,我想离子也有这样的性质吧。Pt、Ru和Sn的电负性分别为2.2、2.1(有些书是2.2)和1.8,所以电负性低的Sn会向Pt转移电子使Pt的BE能降低;而Pt和Ru的电负性相差不大,XPS给出结果PtRu合金中Pt的BE能增加可能不能简单地从电子转移来解析,有文献认为是金属和载体的相互作用导致的。
4楼2008-09-17 12:22:54
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naiwohe

金虫 (正式写手)

“对于CO吸附来说,Pt的BE能越低,CO在Pt上的吸附越弱。”
你确信是这样吗?
前几天Andrzej Wieckowski到我们这里演讲,他的结论原话是the higher BE (weakening CO binding) the higher reactivity 。

有具体的文献吗
5楼2008-09-17 13:50:05
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