Browsing by Author "Lin, Hsuan-Pei"

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    氧氣還原反應在鉑合金表面的活性和穩定度趨勢
    (2015) 林煊培; Lin, Hsuan-Pei
    本論文針對在一系列Pt合金上氧氣還原反應(Oxygen Reduction Reaction, ORR)的反應機構、Pt合金的效率和穩定度進行理論計算和實驗。理論計算部分，我們比較氧氣還原反應在Pt-cored和 Pt-shelled結構上所有吸附物O*、O2*、OH*、 OOH*、H2O2*、 H2O*和H*的吸附能以及三個O-O斷鍵步驟和四個O-H生成反應步驟的活化能，計算結果發現Pt與小原子Co、Cu、Pd形成Pt-shelled結構以及Pt與大原子Au形成Pt-cored結構能夠提升ORR活性。此外，我們藉由計算乾淨表面以及表面吸附含氧中間產物(ORR的主要中間產物)的segregation energy，確認合金在ORR中的穩定度，根據能量計算的結果發現，小原子和大原子會分別傾向於形成Pt-shelled和Pt-scored構型，而且在ORR都很穩定，其中PtAg合金的穩定度最高。實驗部分，將Pt3M合金(M = Cu, Pd, Ag, Au)吸附在Vulcan XC-72上，探討他們氧氣還原反應的趨勢，樣品的合成是用NaBH4還原法，藉由XRD、SEM、EDS確認晶格常數和化學組成，將樣品滴在玻璃碳電極上，在酸性(0.1 M HClO4 (aq))條件下進行電化學測量，而實驗的結果與計算的一致，根據mass activity(MA)和specific activity (SA)的測量結果，氧氣還原反應的活性為Pt3Au/C > Pt3Cu/C > Pt3Pd/C > Pt3Ag/C > Pt/C。