izpis_h1_title_alt

Periodic anti-phase boundaries and crystal superstructures in PtCu$_3$ nanoparticles as fuel cell electrocatalysts
ID Kamšek, Ana Rebeka (Avtor), ID Meden, Anton (Avtor), ID Arčon, Iztok (Avtor), ID Jovanovič, Primož (Avtor), ID Šala, Martin (Avtor), ID Ruiz-Zepeda, Francisco (Avtor), ID Dražić, Goran (Avtor), ID Gaberšček, Miran (Avtor), ID Bele, Marjan (Avtor), ID Hodnik, Nejc (Avtor)

.pdfPDF - Predstavitvena datoteka, prenos (2,13 MB)
MD5: D3442EC49D0077684ADEA4DC233AE8B4
URLURL - Izvorni URL, za dostop obiščite https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2588842023000767 Povezava se odpre v novem oknu

Izvleček
To reduce the cost of the electrocatalyst for the oxygen reduction reaction in proton exchange membrane fuel cells, supported metal alloy nanoparticles are commonly used to decrease the amount of the scarce and expensive Pt. Since the structure of the nanoparticles has a crucial influence on the catalytic properties, advanced characterization methods help elucidate these relationships and ultimately enable more rational synthesis. This work focuses on investigating the presence of one particular planar defect, namely periodic anti-phase boundaries in carbon-supported PtCu$_3$ nanoparticles. The studying of this structural phenomenon was approached with several characterization tools. Ex-situ X-ray diffractograms were used in conjunction with computer simulations and Rietveld analyses to reliably determine the modulated unit cell containing anti-phase boundaries, while their temperature-dependent formation and disappearance were observed with high-temperature X-ray powder diffraction. In addition, their presence was also confirmed by electron diffraction and atomically resolved scanning transmission electron microscopy. Furthermore, the average neighborhood of Cu and Pt atoms was confirmed using extended X-ray absorption fine structure. Finally, the electrocatalytic activity for the oxygen reduction reaction for composites with and without anti-phase boundaries was determined using a thin-film rotating disk electrode, and the performance was found to correlate with the degree of alloy ordering but not with the presence of anti-phase boundaries. Overall, this study represents a significant step towards better control over the atomically precise synthesis of advanced functional metallic materials by providing valuable insight into the formation of planar defects in metallic alloy nanoparticles and their impact on the structure-property relationships of electrocatalysts.

Jezik:Angleški jezik
Ključne besede:nanoparticles, defects, anti-phase boundary, superstructures, electrochemistry, electrocatalysis
Vrsta gradiva:Članek v reviji
Tipologija:1.01 - Izvirni znanstveni članek
Organizacija:FKKT - Fakulteta za kemijo in kemijsko tehnologijo
Status publikacije:Objavljeno
Različica publikacije:Objavljena publikacija
Leto izida:2023
Št. strani:11 str.
Številčenje:Vol. 23, art. 100377
PID:20.500.12556/RUL-153062 Povezava se odpre v novem oknu
UDK:544.5/.6
ISSN pri članku:2588-8420
DOI:10.1016/j.mtnano.2023.100377 Povezava se odpre v novem oknu
COBISS.SI-ID:162423299 Povezava se odpre v novem oknu
Datum objave v RUL:15.12.2023
Število ogledov:225
Število prenosov:20
Metapodatki:XML RDF-CHPDL DC-XML DC-RDF
:
Kopiraj citat
Objavi na:Bookmark and Share

Gradivo je del revije

Naslov:Materials today nano
Založnik:Elsevier
ISSN:2588-8420
COBISS.SI-ID:162421507 Povezava se odpre v novem oknu

Licence

Licenca:CC BY-NC-ND 4.0, Creative Commons Priznanje avtorstva-Nekomercialno-Brez predelav 4.0 Mednarodna
Povezava:http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/deed.sl
Opis:Najbolj omejujoča licenca Creative Commons. Uporabniki lahko prenesejo in delijo delo v nekomercialne namene in ga ne smejo uporabiti za nobene druge namene.

Sekundarni jezik

Jezik:Slovenski jezik
Ključne besede:elektrokemija, elektrokatalizatorji, nanodelci, kovinske zlitine, platina, ogljik, elektronska mikroskopija, simulacije

Projekti

Financer:ARRS - Agencija za raziskovalno dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:P2-0393
Naslov:Napredni materiali za nizkoogljično in trajnostno družbo

Financer:ARRS - Agencija za raziskovalno dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:I0-0003
Naslov:Infrastrukturna dejavnost KI

Financer:ARRS - Agencija za raziskovalno dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:P1-0112
Naslov:Raziskave atomov, molekul in struktur s fotoni in delci

Financer:ARRS - Agencija za raziskovalno dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:P1-0175
Naslov:Napredna anorganska kemija

Financer:ARRS - Agencija za raziskovalno dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:P1-0034
Naslov:Analitika in kemijska karakterizacija materialov ter procesov

Financer:ARRS - Agencija za raziskovalno dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:P2-0421
Naslov:Trajnostne tehnologije in krožno gospodarstvo

Financer:ARRS - Agencija za raziskovalno dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:NC-0007
Naslov:Visoko aktivna katoda z ultra nizko vsebnostjo PGM in MEA integracija za sintezo v eno PEMFC celico

Financer:ARRS - Agencija za raziskovalno dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:NC-0016
Naslov:Od sinteze novih katalizatorjev gorivnih celic iz Pt zlitine do nanostrukturne operando karakterizacije

Financer:ARRS - Agencija za raziskovalno dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:N2-0155
Naslov:Sinteza in pretvorbe večkovinskih nanodelcev za elektrokatalizo

Financer:ARRS - Agencija za raziskovalno dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:N2-0257
Naslov:Katalizatorji iz intermetalnih platinskih zlitin za izboljšano delovanje visokotemperaturnih PEM gorivnih celic z nižjim nanosom Pt

Financer:ARRS - Agencija za raziskovalno dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:J2-3041
Naslov:In situ kvantitativna vrstična presevna elektronska mikroskopija funkcijskih materialov na atomski ravni

Financer:EC - European Commission
Program financ.:H2020
Številka projekta:852208
Naslov:Towards Nanostructured Electrocatalysts with Superior Stability
Akronim:123STABLE

Financer:Drugi - Drug financer ali več financerjev
Program financ.:NATO, Science for Peace and Security
Številka projekta:G5729

Financer:Drugi - Drug financer ali več financerjev
Program financ.:University Foundation of ing. Lenarčič Milan

Financer:Drugi - Drug financer ali več financerjev
Program financ.:Janko Jamnik Doctoral Scholarship

Podobna dela

Podobna dela v RUL:
Podobna dela v drugih slovenskih zbirkah:

Nazaj