p Pesquisadores do Instituto de Engenharia de Processos (IPE) da Academia Chinesa de Ciências e da Universidade Normal de Nanjing relataram recentemente uma estratégia para aumentar o desempenho eletrocatalítico do paládio (Pd) na reação de oxidação do etanol, a principal reação anódica de células a combustível de etanol direto (DEFCs), oferecendo um conceito racional para a engenharia precisa da superfície de eletrocatalisadores usados ​​em dispositivos de conversão de energia de alta eficiência e além. p O estudo foi publicado em Cell Reports Physical Science em 1º de março.

p DEFCs com etanol como combustível têm a vantagem de alta densidade de energia, baixa toxicidade e fácil operação. Contudo, a falta de eletrocatalisadores ativos e robustos para a oxidação do etanol anódico impede o ritmo da comercialização.

p Tipicamente, Nanopartículas de Au @ Pd com uma construção de núcleo-casca têm maior atividade e estabilidade durante a eletro-oxidação do etanol do que as partículas de Pd sozinhas. Infelizmente, o maior espaçamento da rede de Au cria tensão de tração em camadas finas de Pd, que põe em risco seu desempenho catalítico, fortalecendo a absorção de intermediários de reação venenosos em suas superfícies.

p "Um projeto racional que aproveite totalmente as arquiteturas núcleo-casca e simultaneamente iniba o efeito de tração da rede em cascas de Pd induzidas por núcleos de Au seria definitivamente favorável para melhorar ainda mais seu desempenho na eletro-oxidação de moléculas de etanol, "disse o Prof. Yang Jun do IPE, o autor correspondente do estudo.

p Os pesquisadores demonstraram esse conceito combinando efeitos de liga com a construção de núcleo-casca para otimizar as superfícies das cascas de Pd a fim de alcançar a eletro-oxidação de etanol de alta eficiência.

p Os cientistas ligaram átomos de Fe em camadas finas de Pd para compensar a expansão da rede. Avaliações eletroquímicas mostram que as nanopartículas de Au @ FePd de núcleo-casca preparadas dessa forma exibem a maior atividade de massa e atividade específica para catalisar a eletro-oxidação do etanol já observada em um meio alcalino.

p "Próximo, vamos otimizar uma série de parâmetros, por exemplo., o tamanho do núcleo, a espessura do invólucro da liga, e a composição dos metais de transição em cascas de liga, "disse o Prof. Yang. Desta forma, Os pesquisadores esperam criar mais eletrocatalisadores com maior eficiência e menor custo para impulsionar o desenvolvimento de células a combustível de álcool direto.