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Boosting Electrocatalytic Hydrazine Oxidation Reaction on High-Index Faceted Au Concave Trioctahedral Nanocrystals
ACS Sustainable Chemistry & Engineering ( IF 7.1 ) Pub Date : 2022-01-03 , DOI: 10.1021/acssuschemeng.1c07700 Feng Liu 1 , Xin Jiang 1 , Hong-Hui Wang 2 , Cheng Chen 1 , Yu-Han Yang 1 , Tian Sheng 3 , Yong-Sheng Wei 1 , Xin-Sheng Zhao 1 , Lu Wei 1
ACS Sustainable Chemistry & Engineering ( IF 7.1 ) Pub Date : 2022-01-03 , DOI: 10.1021/acssuschemeng.1c07700 Feng Liu 1 , Xin Jiang 1 , Hong-Hui Wang 2 , Cheng Chen 1 , Yu-Han Yang 1 , Tian Sheng 3 , Yong-Sheng Wei 1 , Xin-Sheng Zhao 1 , Lu Wei 1
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High-index faceted Au nanocrystals are explored as an efficient catalyst in the electrocatalytic hydrazine oxidation reaction (HzOR). Theoretical calculations reveal that the Au(551) surface is more active than the Au(111) surface toward HzOR with lower overpotentials, and the step atoms on the Au(551) surface serve as high-active sites to enhance HzOR. Experimentally, the as-prepared concave trioctahedral Au nanocrystals (TOH Au NCs) enclosed by {551} high-index facets (HIFs) exhibit excellent electrocatalytic performance of HzOR under both alkaline and acidic conditions. Particularly, the concave TOH Au NCs achieve very high activities of 272.3 mA cm–2 (mass activity, 1472.6 mA mg–1) and 329.5 mA cm–2 (mass activity, 1785.9 mA mg–1) for HzOR in 0.1 M HClO4 + 10 mM N2H4 and 0.1 M NaOH + 10 mM N2H4 solutions, respectively, which are superior to that of a commercial Au spheres catalyst. This study provides a new insight into electrocatalytic HzOR over Au high-index facets and presents a rational design and synthesis of high-performance electrocatalysts for HzOR.
中文翻译：
促进高折射率多面金凹面三八面体纳米晶体的电催化肼氧化反应
高指数多面金纳米晶体被探索为电催化肼氧化反应 (HzOR) 中的有效催化剂。理论计算表明，Au(551)表面比Au(111)表面对HzOR的活性更高，过电位较低，Au(551)表面的台阶原子作为高活性位点增强HzOR。实验上，所制备的凹面三八面体金纳米晶体（TOH Au NCs）被{551}高折射率晶面（HIF）包围，在碱性和酸性条件下均表现出优异的HzOR电催化性能。特别是，凹面 TOH Au NC 实现了 272.3 mA cm –2（质量活度，1472.6 mA mg –1）和 329.5 mA cm –2（质量活度， 1785.9 mA mg –1 ）的非常高的活度) 分别用于 0.1 M HClO 4 + 10 mM N 2 H 4和 0.1 M NaOH + 10 mM N 2 H 4溶液中的 HzOR，优于商业金球催化剂。本研究提供了对 Au 高指数晶面电催化 HzOR 的新见解，并提出了用于 HzOR 的高性能电催化剂的合理设计和合成。
更新日期：2022-01-17
中文翻译：
促进高折射率多面金凹面三八面体纳米晶体的电催化肼氧化反应
高指数多面金纳米晶体被探索为电催化肼氧化反应 (HzOR) 中的有效催化剂。理论计算表明，Au(551)表面比Au(111)表面对HzOR的活性更高，过电位较低，Au(551)表面的台阶原子作为高活性位点增强HzOR。实验上，所制备的凹面三八面体金纳米晶体（TOH Au NCs）被{551}高折射率晶面（HIF）包围，在碱性和酸性条件下均表现出优异的HzOR电催化性能。特别是，凹面 TOH Au NC 实现了 272.3 mA cm –2（质量活度，1472.6 mA mg –1）和 329.5 mA cm –2（质量活度， 1785.9 mA mg –1 ）的非常高的活度) 分别用于 0.1 M HClO 4 + 10 mM N 2 H 4和 0.1 M NaOH + 10 mM N 2 H 4溶液中的 HzOR，优于商业金球催化剂。本研究提供了对 Au 高指数晶面电催化 HzOR 的新见解，并提出了用于 HzOR 的高性能电催化剂的合理设计和合成。
京公网安备 11010802027423号