Surface-Rearrangement of Pd3Au/C nanocatalysts via CO-induced segregation for formic acid oxidation reactions

Title
Surface-Rearrangement of Pd3Au/C nanocatalysts via CO-induced segregation for formic acid oxidation reactions
Authors
이상영정남기장인준박희영정영훈류재윤박세흠박융호장종현유성종
Keywords
surface-reaangement; nanocatalysis; segregation; formic acid oxidation
Issue Date
2014-04
Publisher
한국전기화학회 2014년 춘계 총회 및 학술발표회
Citation
, 343-343
Abstract
Direct formic acid fuel cells (DFAFCs)은 연료인formic acid (FA)의 무독성, 불용성과 Nafion막에서의 낮은 crossover등 많은 장점을 갖고 있다. FA의 anodic oxidation에 사용되는 촉매는 Pt-Ru과 같이 귀금속의 재료를 사용하지만 중간생성물인 CO의 피독이 형성되는indirect pathway반응으로 인해 성능의 저하가 나타난다. 하지만 Pd based metallic electrocatalysts는 FA oxidation에서 CO의 피독의 영향이 없는 direct pathway 반응을 따라 좋은 성능을 나타내는 것이 장점이지만, 시간이 지남에 따라 성능이 급격히 감소되는 단점이 있다. 현재는 이러한 단점을 보완하기 위하여 Au의 고유한 안정성을 통해 Pd-Au alloy catalyst를 이용하여 연구가 진행되어 왔다. 본 연구에서는 carbon에 담지 된 Pd3Au alloy catalyst를 합성하고 만든 촉매의 표면 조성을 제어하기 위해 air, Ar, CO and CO-Ar gas를 통해 열처리를 하였다. 촉매의 구조, 분산 및 표면 조성 및 촉매 활성에 대한 분석은 XRD, XPS, TEM과 electrochemical method를 통해 나타내었고 DFT calculation을 통해 실제 실험 결과와 비교하였다. 이러한 열처리에 따른 Pd3Au 촉매의 표면에서 Pd를 재배열하여 FA oxidation의 성능이 상용 Pd/C에 비교하여 향상되는 것을 확인하였으며, Au의 영향으로 장기 안정성에서 역시 상용촉매와 비교하여 성능이 증가하였다.
URI
http://pubs.kist.re.kr/handle/201004/47541
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KIST Publication > Conference Paper
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