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以計算探討鉑錫基催化劑在直接乙醇燃料電池陽極和陰極反應中的研究
(2018) 顏劭晏; Yan, Shao-Yan
本研究分陰極觸媒和陽極觸媒兩部分: PtSn雙金屬催化劑上的陰極氧還原反應（ORR）和陽極乙醇氧化反應（EOR）。在ORR的研究中，使用Pt（111）表面取代不同Sn比例來模擬PtSn催化劑。我們的計算發現，Sn取代越多，活性越高，這歸因於其較低的親氧性和相鄰Pt的d-band center；然而，越多的Sn由於結構扭曲降低穩定性。穩定性可以藉由錫氧化物修飾Pt表面進一步改善，在ORR過程中，這些氧化物對Pt表面吸附適中及強的斥力以保持結構。而在EOR的研究中，通過在PtSn中添加Ag形成三元PtSnAg催化劑來修飾PtSn雙金屬。Ag上的氧化物由於可以吸引解離的氫以及與OH有排斥效應可以有效改進關鍵步驟CH3CHO氧化成CH3COOH而促進了EOR。此外，氧化物可以增強乙醇在鄰近的Pt上的吸附以降低初始脫氫反應。