原标题:用于析氯反应的原子分散Pt催化剂: 动力学和机制的电位相关转换
电化学析氯反应(CER)是氯碱工艺中用于生产Cl2、ClO-和Cl2-中间体的关键阳极反应。尽管基于Ru的混合金属氧化物长期以来一直被用作CER催化剂,但由于竞争性析氧反应(OER),它们存在选择性差的问题。
为了克服这个缺点,有团队开发了一种新的CER催化剂,它由碳纳米管上原子分散的Pt-N4位点(Pt1/CNT)组成。
在这项研究中,科研人员证明了催化活性Pt-N4位点可以由H2PtCl6·6H2O构建,或是通过离子液体通过自下而上(Pt1/CNT(Cl))和Pt-卟啉驱动的自上而下的方法(Pt1/CNT(P))。
Pt1/CNT(Cl)和Pt1/CNT(P)两种催化剂都表现出优异的CER活性和优异的选择性,证明了Pt1/CNT对CER的普适性。
电化学和原位X射线吸收光谱分析表明,Pt1/CNT催化剂在低过电位状态下显示出~1.8的反应级数,其中Volmer步骤与速率决定步骤(RDS)相协调。
另外,在高过电位区域,Pt1/CNT上的CER具有较低的反应级数,RDS转换到Heyrovský步骤。这些前所未有的动力学见解与具有相反顺序的RDS的氧化物基CER催化剂明显不同。
责任编辑: