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北大郭少軍JACS：1 nm ！PtIr納米線用于電催化乙醇為高附加值化合物耦合電催化產氫

電化學合成高附加值多碳化合物耦合HER是實現碳中和的有效途徑，但是缺乏用于該過程的高效雙功能電催化劑。

北京大學郭少軍團隊報道了一種1 nm PtIr納米線，能夠作為電催化劑將乙醇高效轉化為高附加值的1, 1-二乙氧基乙烷(DEE)和產生高純度的H₂。

該反應體系中，乙醇轉化為DEE和H₂的整個過程分為兩個步驟：(I)乙醇在陽極上脫氫并轉化為乙醛和H⁺，隨后H⁺被運輸和電催化還原轉化為陰極上的H₂；(II)生成的乙醛通過酸催化縮醛反應自發轉化為DEE。

使用1 nm PtIr納米線組裝的電池可以實現在0.61 V的最低電壓下達到10 mA cm^-2的電流密度，遠低于Pt NWs (0.85 V)和商業Pt/C (0.86 V)，并且DEE 生產的法拉第效率為85%，析氫效率為94.0%。此外，使用PtIr納米線雙功能催化劑的電池表現出優異的穩定性，DEE生產的法拉第效率幾乎沒有隨著反應進行而明顯下降。

One nanometer PtIr nanowires as high-efficiency bifunctional catalysts for electrosynthesis of ethanol into high value-added multicarbon compound coupled with hydrogen production. Journal of the American Chemical Society, 2021. DOI: 10.1021/jacs.1c04626

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