Title: Kern‐Schale‐Strukturierung rein metallischer Aerogele für eine hocheffiziente Nutzung von Platin für die Sauerstoffreduktion

Abstract

Abstract Die Entwicklung von rein metallischen Aerogelen mit Kern‐Schale‐Strukturen ist nach wie vor eine grundlegende Herausforderung. Hier stellen wir die Synthese von Pd _x Au‐Pt‐Kern‐Schale‐Aerogelen vor, welche aus einer ultradünnen Pt‐Schale und einem Kern aus einer Pd _x Au‐Legierung mit einstellbarer Zusammensetzung bestehen. Die universelle Synthesestrategie ermöglicht eine Erweiterung der Kern‐Zusammensetzung hin zu Pd‐Übergangsmetall‐Legierungen. Die Kern‐Schale‐Aerogele zeigen eine stark verbesserte Nutzungseffizienz von Pt in der Sauerstoffreduktion und ihre Aktivitäten folgen einem vulkanförmigen Verlauf bezüglich der Gitterparameter des Kern‐Substrats. Mit einer maximalen massenbezogenen bzw. spezifischen Aktivität von 5.25 A mg ⁻¹ _Pt bzw. 2.53 mA cm ⁻² , welche 18.7‐ bzw. 4.1‐mal höher sind als die für Pt/C, zeigt sich die Überlegenheit dieser metallischen Kern‐Schale‐Aerogele. Die vorgeschlagene Kern‐basierte Aktivitätsabhängigkeit liefert eine neue mögliche Strategie für den Entwurf zukünftiger Kern‐Schale‐Elektrokatalysatoren.

Authors:

Cai, Bin ^[1]; Hübner, René ^[2]; Sasaki, Kotaro ^[3]; Zhang, Yuanzhe ^[4]; Su, Dong ^[3]; Ziegler, Christoph ^[4]; Vukmirovic, Miomir B. ^[3]; Rellinghaus, Bernd ^[5]; Adzic, Radoslav R. ^[3]; Eychmüller, Alexander  ^[4]

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1. Physical Chemistry TU Dresden Bergstraße 66b 01062 Dresden Deutschland, Chemistry Division and Center for Functional Nanomaterials Brookhaven National Laboratory Upton NY 11973 USA
2. Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf Bautzner Landstraße 400 01328 Dresden Deutschland
3. Chemistry Division and Center for Functional Nanomaterials Brookhaven National Laboratory Upton NY 11973 USA
4. Physical Chemistry TU Dresden Bergstraße 66b 01062 Dresden Deutschland
5. Institute for Metallic Materials IFW Dresden Helmholtzstraße 20 01069 Dresden Deutschland

Publication Date:

Thu Feb 08 00:00:00 EST 2018

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USDOE

OSTI Identifier:

1419898

Grant/Contract Number:  

SC0012704

Resource Type:

Publisher's Accepted Manuscript

Journal Name:

Angewandte Chemie

Additional Journal Information:

Journal Name: Angewandte Chemie Journal Volume: 130 Journal Issue: 11; Journal ID: ISSN 0044-8249

Publisher:

Wiley Blackwell (John Wiley & Sons)

Country of Publication:

Germany

Language:

English