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       開發(fā)直接甲醇燃料電池的關(guān)鍵挑戰(zhàn)是制造具有高活性和長壽命的電催化劑。在本文中，我們報(bào)告了在MXene（Ti₃C₂T_x）和還原氧化石墨烯（rGO）上性能增強(qiáng)的納米級Pd電催化劑。Pd/Ti₃C₂T_x-rGO（1:1）雜化物對甲醇氧化反應(yīng)的質(zhì)量活性為753 mA/mg，是Pd/C（446 mA/mg）的1.7倍。另外，7200 s后，Pd/Ti₃C₂T_x-rGO（1:1）催化劑的電流密度為212 mA/mg，比Pd/C（23 mA/mg）高9倍。Pd/Ti₃C₂T_x-rGO（1:1）催化劑具有出色的循環(huán)穩(wěn)定性和長壽命。這些出色的催化性能歸因于Ti₃C₂T_x和rGO在Pd和Ti₃C₂T_x/rGO之間的協(xié)同作用下，在增強(qiáng)催化活性表面積和快速質(zhì)荷轉(zhuǎn)移方面的作用。
 
Figure 1. （a）Pd/Ti₃C₂T_x-rGO、Pd/C納米顆粒、Ti₃C₂T_x和Ti₃AlC₂的XRD圖；（b,c）Ti₃C₂T_x、MAX Ti₃AlC₂和Pd/C、Pd/Ti₃C₂T_x-rGO的拉曼光譜；（d）Pd/C、Pd/Ti₃C₂T_x-rGO中Pd 3d區(qū)域的XPS光譜
 

Figure 2. Pd/Ti₃C₂T_x-rGO的（a）FE-SEM、（b）TEM和（c）HRTEM圖像；（d-j）Pd/Ti₃C₂T_x-rGO催化劑的HAADF-STEM圖像和EDS映射
 

Figure 3. （a）1 M KOH溶液和（b）1 M KOH和1 M CH₃OH溶液中，Pd/Ti₃C₂T_x、Pd/rGO、Pd/C和Pd/Ti₃C₂T_x-rGO（1:1），（1:2），（2:1）的循環(huán)伏安圖；（c,d）催化劑的質(zhì)量活性和面積活性的條形圖；（e）1 M KOH +1 M CH₃OH溶液中，Pd/Ti₃C₂T_x、Pd/rGO、Pd/C、Pd/Ti₃C₂T_x-rGO（1:1），（1:2），（2:1）催化劑的EIS圖
 

Figure 4. a）在1 M KOH +1 M甲醇溶液的混合物中，Pd/Ti₃C₂T_x、Pd/rGO、Pd/C和Pd/Ti₃C₂T_x-rGO的計(jì)時(shí)電流曲線；（b）Pd/Ti₃C₂T_x、Pd/rGO、Pd/C和Pd/Ti₃C₂T_x-rGO的MOR耐久性比較
 
       相關(guān)研究成果于2019年由合肥工業(yè)大學(xué)Chenxi Xu課題組，發(fā)表在Nanotechnology（https://doi.org/10.1088/1361-6528/ab5609）上。原文：Pd/MXene(Ti₃C₂T_x)/reduced graphene oxide hybrid catalyst for methanol electrooxidation。