近日,江西科技师范大学化学学部柔性电子江西省重点实验室、生命科学学院岳瑞瑞副教授团队,在《Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects》上发表了题为“Open-textured polydopamine-reduced graphene oxide loaded Pd nanoparticles with high-efficiency electrocatalytic performance toward ethylene glycol oxidation”的研究论文。

图1Pd/PDA-rGO复合催化剂的原位制备流程、微观结构、乙二醇电催化氧化反应(EGOR)过程及相关催化性能对比。
直接乙二醇燃料电池(DEGFCs)是极具潜力的清洁能源装置,乙二醇不仅能量密度高(7.56 kWh・L-1)、毒性低,还可通过生物质转化获取。但长期以来,乙二醇氧化反应(EGOR)动力学缓慢,现有催化剂存在活性不足、稳定性差、成本过高等问题,严重阻碍了DEGFCs的商业化进程。针对上述难题,本团队通过原位聚合法将聚多巴胺/还原氧化石墨烯复合材料作为载体,负载钯纳米颗粒,构建了具有多孔蓬松结构的Pd/PDA-rGO催化剂。该结构不仅有效阻止了Pd纳米颗粒的团聚,还显著提升了电子传导性能和活性位点密度。电化学测试结果表明,该催化剂在乙二醇氧化反应中表现出卓越的性能:质量活度高达3391.7 mA mgPd-1,是商用Pd/C催化剂的约8倍,比活度为22.2 mA cm-2,转换频率(TOF)达4.6 s-1,同时,该催化剂还展现出优异的抗CO中毒能力和长期稳定性。该研究为开发高效、稳定的直接乙二醇燃料电池阳极催化剂提供了新思路,展示了PDA-rGO作为理想催化剂载体的潜力,对推动清洁能源转换技术发展具有重要意义。
论文第一作者为化学化工学院2023级硕士研究生陈慧津,岳瑞瑞副教授为该论文的第一通讯作者,舒金兵博士,卢宝阳教授为论文的共同通讯作者,江西科技师范大学为该论文第一通讯单位。该研究得到国家自然科学基金(51502118、52473179)、江西省自然科学基金(20232BAB205081、20232ACB204002)以及江西科技师范大学科研项目“青年拔尖人才计划”(2021QNBJRC004)等项目的支持。
原文链接:https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2025.138646