上海电力大学和厦门大学--石墨烯-氮化镍杂化物支撑的钯纳米粒子可增强乙醇电氧化
乙醇氧化反应（EOR）的电催化剂通常由于耐久性差而受到限制，因为反应中间体一氧化碳（CO）引起的催化剂中毒。因此，快速氧化去除CO中间体对于EOR基催化剂的耐久性至关重要。在此，为了有效地避免催化剂CO中毒并提高耐久性，设计了石墨烯-氮化镍杂化物（AG-Ni3N）以负载钯纳米颗粒（Pd/AG-Ni3N），然后用于乙醇电氧化。密度泛函理论（DFT）的计算表明AG-Ni3N的引入抑制了CO的吸收，同时促进了OH的吸附以去除CO氧化。所制备的Pd/AG-Ni3N催化剂在碱性介质中对EOR的质量催化活性为3499.5 mA mg-1，具有极好的电活性，是Pd/C（商业催化剂）的5.24倍。值得注意的是，经过计时安培测量后，Pd/AG-Ni3N杂化物显示出出色的稳定性和耐用性，总操作时间为150,000 s。
Figure 1. P/ AG-Ni3N催化剂的EOR机理示意图。
Figure 2. （a）AG、（b）Ni3N、（c）AG-Ni3N和（d）Pd/AG-Ni3N的TEM图像；（e）Pd/AG-Ni3N的HRTEM图像；（f）Pd/AG-Ni3N的HAADF-STEM图像以及C、N、Ni和Pd的相应元素映射图像。
Figure 3. （a）在1 M NaOH中，对Pd/AG-Ni3N和其他对比样品的CV曲线；（b）比较钯的利用效率；（c）在1 M EtOH+1 M NaOH中，对Pd/AG-Ni3N和其他样品的CV曲线；（d）Pd/AG-Ni3N和其他对比样品的塔菲尔图；（e）Pd/AG-Ni3N和其他催化剂，在1 M NaOH中的CO-脱离伏安图；（f）CO单层脱出伏安图的放大图像。
Figure 4. （a）Pd/AG-Ni3N催化剂与最近报道的基于Pd的EOR催化剂的质量活性比较；（b）Pd/AG-Ni3N和对比催化剂样品的计时电流曲线和部分放大曲线；（c）在经过不同时间的计时电流法测量之后，Pd/AG-Ni3N和对比催化剂样品的电流密度；（d）Pd/AG-Ni3N的长期计时安培测量。（e）经过不同时间的耐久性测量后，Pd/AG-Ni3N的CV测量。
相关研究成果于2021年由上海电力大学Jinchen Fan和Qunjie Xu课题组，和厦门大学的Shigang Sun课题组，发表在Journal of Energy Chemistry（https://doi.org/10.1016/j.jechem.2020.06.056）上。原文：Graphene-nickel nitride hybrids supporting palladium nanoparticles for enhanced ethanol electrooxidation。