摘要：直接乙醇燃料电池的效率与阳极乙醇氧化反应(EOR)C1路径选择性密切相关,然而C-C键断裂的能垒较高,使得C1路径产物选择性低,从而限制了直接乙醇燃料电池效率的提升.设计具有高C-C裂解效率的电催化剂,对于构建高效直接乙醇燃料电池具有重要意义.本文报道了一种Mott-Schottky异质结调节催化活性中心电子状态从而促进EOR过程中C-C裂解的新策略.我们以PdAu合金纳米颗粒(NPs)为模型催化剂,制备了PdAu@N_(x)C金属-碳Mott-Schottky异质结构.PdAu NPs(15.9±1.9 nm)均匀地分散在N掺杂的碳载体上.我们通过在宽范围内调节N掺杂量,调控异质结界面电势,形成了不同程度的电荷分离.通过催化剂结构与性能研究,建立了反应活性与催化剂功函数之间的线性关系,表明金属/碳界面电子转移可以有效促进EOR.优化的催化剂PdAu@N10.69C,显示出高C1产物选择性(FE=51.1%),质量活性(MA=9.7 A mg Pd^(-1))和比活性(SA=13.2 mA cm^(-2)),优于PdAu@C和大多数报道的Pd基EOR催化剂.实验结果和理论计算表明,N的引入促进了电子由碳层向PdAu转移,加强了对*CH_(3)CO的吸附,从而提高了C-C键的断裂效率.这项工作为整流策略提高EOR性能提供了一种新的研究思路.

摘要：为探索应用化学专业产教融合的教学方式,构建以培养应用能力为导向的多层次实践教学体系。本文以国内外前沿的电化学课题为基础,设计了一个电化学还原二氧化碳本科生创新实验并将其融入到课堂教学中,这将有助于提高应用化学专业学生的实践能力,从而为化工行业输出大量专业性人才。实验内容包括催化原理学习,产物选择性和生成速率分析,操作条件对产物影响机制理解。该实验不仅可以提升学生的工程实践能力,培养学生的团队合作精神,还可以充分激发和调动学生学习的积极性、主动性和创新性。