近日，化学化工学院申亮教授团队舒金兵博士课题组在《Applied Surface Science》杂志上发表了题为“Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)-supported Pd4Ru2 synergistically promote electrocatalytic oxidation of ethylene glycol”的最新研究成果。
直接醇类燃料电池（DEGFCs）是以醇类物质（如甲醇、乙醇、乙二醇等）作为燃料，通过电化学反应将化学能直接转化为电能的装置。与传统燃料电池（如氢燃料电池）不同，DEGFCs直接以液态醇类作为燃料，无需预先通过重整制氢，具有结构简单，燃料易储存，能量密度高等优势。直接醇类燃料电池在政策支持与技术突破下进入了快速发展期，但其商业化应用并未得到充分拓展，制约其发展的主要因素是催化剂的催化效率低下及过高的生产成本。
在本研究工作中，舒金兵博士课题组通过一种低成本的常温一锅法反应成功制备出比表面积大、孔隙率高、分散性好的高催化活性的聚(3,4-乙撑二氧噻吩)（PEDOT）颗粒负载的钌掺杂钯基三元纳米复合催化剂（PdRu/PEDOT）。PEDOT提供了足够的吸附位点来支持PdRu双金属形成无定形多孔结构，这为电极和电解质之间的电荷和电子转移提供了额外的反应位点，并加速了乙二醇氧化反应（EGOR）。优化的Pd4Ru2/PEDOT对碱性体系中EGOR表现出优异的电催化性能，质量活性达到4141.8 mA mgPd-1，是商业Pt/C催化剂的数倍。长期循环伏安法（CV）和计时安培法（CA）测试结果表明，PEDOT的富电子共轭结构与Pd和Ru之间的协同作用赋予Pd4Ru2/PEDOT更为优异的催化耐久性和抗中毒能力。该研究为DEGFCs阳极催化剂的开发提供了坚实的理论基础和新的策略。
图1 Pd4Ru2/PEDOT催化剂结构示意图及其电催化乙二醇氧化反应效率
本论文的第一作者为化学化工学院研究生杨诗瑶，通讯作者为化学化工学院申亮教授和舒金兵博士。该研究得到国家自然科学基金项目（52263006和51963010）和江西省自然科学基金项目（20232BAB205081）的支持。
原文链接：https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2025.162628
