二元过渡金属氧化物具有丰富的氧化态、高的电导率以及长期稳定性的特点，通过与金属Pd之间进行电荷耦合，有望促进Pd纳米颗粒对乙醇氧化的电催化性能。此外，我们还证实化学合成的Pd/NiMoO4-C复合材料中，具有强锚定效应的高导电C为电催化性能的进一步提升提供了辅助作用。因此，基于以上化学和物理的协同效应，显著增强了乙醇的电催化氧化反应能力，使得Pd/NiMoO4-C成为一种很有潜力的电催化材料。
直接乙醇燃料电池(DAFCs)在发展高效、清洁能源领域具有广阔的应用前景。作为电池的基本标准之一，阳极催化材料的活性和稳定性在实际应用中起着至关重要的作用。尽管人们已经合成出了包括Pt基、Pd基在内的各种复合电催化材料，然而较低的催化效率仍是当前醇氧化催化材料迫切需要解决的问题。二元过渡金属氧化物具有丰富的氧化态、高的电导率以及长期稳定性的特点，通过与金属Pd之间进行电荷耦合，有望促进Pd纳米颗粒对乙醇氧化的电催化性能。
最近，山西师范大学贾建峰教授团队采用钼酸镍(NiMoO4)纳米棒作为支撑材料，成功合成了由多晶纳米棒NiMoO4-C负载Pd纳米颗粒(Pd/NiMoO4-C)组成的复合催化剂，实现了高效、稳定的乙醇电催化氧化反应。与传统的商业Pd/C相比，材料的高效催化性能主要源自：1、NiMoO4与Pd之间强电子相互作用诱导了Pd表面快速的电子转移动力学；2、棒状NiMoO4为Pd纳米颗粒提供了很好的载体平台，它不仅可以增加Pd纳米颗粒分散的均匀性、细化颗粒尺寸(平均直径约3.33纳米)，还可以通过扩大接触面积进一步增强Pd与NiMoO4之间的化学相互作用。此外，我们还证实化学合成的Pd/NiMoO4-C复合材料中，具有强锚定效应的高导电C为电催化性能的进一步提升提供了辅助作用。因此，基于以上化学和物理的协同效应，显著增强了乙醇的电催化氧化反应能力，使得Pd/NiMoO4-C成为一种很有潜力的电催化材料。
该研究成果以题为“Pd Nanoparticles Coupled to NiMoO4-C Nanorods for Enhanced Electrocatalytic Ethanol Oxidation”发表在ACS Applied Materials & Interfaces期刊上(影响因子:9.229)，博士生王美玲为论文第一作者，胡天军博士、贾建峰教授和武海顺教授为通讯作者。该工作得到了国家自然科学基金和山西省应用基础研究计划等项目的支持。
来源：山西师范大学
文章链接：
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.1c14320
