北大郭少军JACS：1 nm ！PtIr纳米线用于电催化乙醇为高附加值化合物耦合电催化产氢

2023年10月13日下午3:44 • 头条, 百家, 顶刊 • 阅读 9

电化学合成高附加值多碳化合物耦合HER是实现碳中和的有效途径，但是缺乏用于该过程的高效双功能电催化剂。

北京大学郭少军团队报道了一种1 nm PtIr纳米线，能够作为电催化剂将乙醇高效转化为高附加值的1, 1-二乙氧基乙烷(DEE)和产生高纯度的H₂。

该反应体系中，乙醇转化为DEE和H₂的整个过程分为两个步骤：(I)乙醇在阳极上脱氢并转化为乙醛和H⁺，随后H⁺被运输和电催化还原转化为阴极上的H₂；(II)生成的乙醛通过酸催化缩醛反应自发转化为DEE。

使用1 nm PtIr纳米线组装的电池可以实现在0.61 V的最低电压下达到10 mA cm^-2的电流密度，远低于Pt NWs (0.85 V)和商业Pt/C (0.86 V)，并且DEE 生产的法拉第效率为85%，析氢效率为94.0%。此外，使用PtIr纳米线双功能催化剂的电池表现出优异的稳定性，DEE生产的法拉第效率几乎没有随着反应进行而明显下降。

One nanometer PtIr nanowires as high-efficiency bifunctional catalysts for electrosynthesis of ethanol into high value-added multicarbon compound coupled with hydrogen production. Journal of the American Chemical Society, 2021. DOI: 10.1021/jacs.1c04626

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北大郭少军JACS：1 nm ！PtIr纳米线用于电催化乙醇为高附加值化合物耦合电催化产氢

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