The unsupported catalyst is only co

The unsupported catalyst is only connected to the electrode through point contacts in comparison to supporting the perovskite on Vulcan carbon, a process that creates a conductive network for the catalyst and greater contact with the electrode surface. For this reason, peak current densities were much lower without the carbon support. Still, as shown in Figure 5, the activity dropped during cycling by 38%, in comparison to the 52% drop in activity for the supported catalyst, suggesting that while carbon support degradation may play a role, changes in the perovskite itself or the buildup of intermediates or products on the catalyst might also be responsible for the decrease in catalytic activity. To verify a change in the perovskite structure had taken place, XRD analysis was performed on LaNiO3 that had been cycled 50 times 5 M KOH, and new diffraction peaks were detected which are shown in Figure 1. Copper peaks appear due to the use of copper tape to remove catalyst material from the electrode after cycling. In addition to peaks from copper, new peaks were detected that index to NiO, indicating that a new crystal structure is formed at the surface of the catalyst. As XRD is a bulk technique, these results indicate that significant
restructuring of the perovskite catalyst takes place with repeated cycling. This is consistent with the observation that the onset potential for urea oxidation shifts to lower potentials from the first cycle to the second. To examine whether catalyst poisoning was contributing to the decrease in activity, we first performed cyclic voltammetry in 5 M KOH with 0.33 M urea for 50 cycles as shown above in Figure 4a and by the set of black data points in Figure 5. This was followed by cycling of an electrode drop-cast with supported catalyst in the absence of urea for 49 cycles before the 50th cycle was performed in the presence of urea. Figure 6 shows the results of these experiments, with the gray bars showing the decrease in current density for urea oxidation from the 1st to the 50th cycles while the blue bar shows the current density for urea oxidation during the 50th cycle when the previous 49 cycles had been performed in the absence of urea. The peak current densities were approximately the same for the two experiments during the 50th cycle, regardless of whether urea was present to be oxidized during the first 49 cycles. If reaction intermediates or products were contributing significantly to the electrode deactivation, then the peak current density for the electrodes that only performed urea oxidation on the 50th cycle would be the same as the 1st or 2nd cycles for the electrode cycled 50 times in the presence of urea, which we did not observe. This indicates that poisoning due to reaction intermediates or products is not the major cause of the decrease in activity during urea oxidation in N2-saturated electrolyte.

Kết quả (Việt) 1:

Các chất xúc tác không được hỗ trợ chỉ được kết nối với các điện cực thông qua điểm liên hệ so với hỗ trợ Perovskit trên Vulcan Bon, một quá trình mà tạo ra một mạng dẫn điện cho chất xúc tác và liên lạc lớn hơn với các bề mặt điện cực. Vì lý do này, đỉnh cao hiện nay mật độ là thấp hơn nhiều mà không có sự hỗ trợ carbon. Tuy nhiên, như minh hoạ trong hình 5, các hoạt động giảm xuống trong thời gian chạy xe đạp 38%, so với giảm 52% trong hoạt động cho các chất xúc tác được hỗ trợ, cho thấy rằng trong khi Bon hỗ trợ suy thoái có thể đóng một vai trò, thay đổi trong Perovskit chính nó hoặc tích tụ trung gian hoặc sản phẩm trên các chất xúc tác cũng có thể chịu trách nhiệm về việc giảm xúc tác hoạt động. Để xác minh sự thay đổi trong cấu trúc perovskite đã diễn ra, phân tích XRD được thực hiện trên LaNiO3 rằng đã cycled 50 lần 5 M KOH, và mới diffraction đỉnh núi đã phát hiện mà sẽ được hiển thị trong hình 1. Đỉnh đồng xuất hiện do việc sử dụng băng đồng để loại bỏ chất xúc tác nguyên liệu từ các điện cực sau khi chạy xe đạp. Ngoài các đỉnh từ đồng, đỉnh núi mới được phát hiện rằng chỉ số NiO, cho thấy một cấu trúc tinh thể mới được hình thành trên bề mặt của chất xúc tác. XRD là một kỹ thuật số lượng lớn, các kết quả này chỉ ra rằng significanttái cấu trúc perovskite chất xúc tác diễn ra với lặp đi lặp lại, Chạy xe đạp. Điều này là phù hợp với các quan sát khởi phát tiềm năng cho urê quá trình oxy hóa chuyển sang thấp hơn tiềm năng từ chu kỳ vòng vào thứ hai. Để kiểm tra xem ngộ độc chất xúc tác góp phần vào sự sụt giảm trong hoạt động, chúng tôi chính thực hiện nhóm cyclic voltammetry trong 5 M KOH với 0,33 M urê cho 50 chu kỳ như trên hình 4a và bởi các thiết lập màu đen điểm dữ liệu trong hình 5. Tiếp đó là chạy xe đạp của một điện cực thả-cast với chất xúc tác được hỗ trợ trong sự vắng mặt của urê cho chu kỳ 49 trước khi chu kỳ 50 đã thực hiện sự hiện diện của urê. Hình 6 cho thấy các kết quả của những thí nghiệm này, với các thanh màu xám Hiển thị giảm hiện nay mật độ cho quá trình oxy hóa urê từ 1 chu kỳ 50 trong khi thanh màu xanh cho thấy mật độ dòng cho urê quá trình oxy hóa trong chu kỳ 50 khi chu kỳ 49 trước đó đã được thực hiện trong sự vắng mặt của urê. Mật độ dòng đỉnh đã là khoảng tương tự cho các thí nghiệm hai trong chu kỳ 50, bất kể cho dù urê đã có mặt để bị ôxi hóa trong vòng 49 chu kỳ. Nếu phản ứng trung gian hoặc các sản phẩm đã đóng góp significantly để vô hiệu hóa điện cực, thì mật độ hiện tại cao điểm cho các điện cực đó chỉ có thể thực hiện quá trình oxy hóa urê trên chu kỳ 50 sẽ là giống như 1 hoặc 2 chu kỳ cho các điện cực cycled 50 lần sự hiện diện của urê, mà chúng tôi đã không quan sát. Điều này cho thấy rằng ngộ độc do trung gian của phản ứng hoặc sản phẩm không phải là nguyên nhân chính của sự giảm hoạt động trong suốt quá trình oxy hóa urê N2 bão hòa chất điện phân.