氧化态和形态對SnO的影響x-基于CO的電催化劑2還原反應
前言
氧化态和形态是影響SnO作為基于CO的電催化劑的關鍵因素。在CO還原反應中，SnO表現出良好的電催化活性。然而，氧化态和形态的變化可能會對其電催化性能産生顯著影響。是以，深入了解氧化态和形态對SnO電催化劑性能的影響，對于優化催化活性和提高催化劑的穩定性具有重要意義。
一、XRD分析确認SnO的存在和晶相
氧化铿的XRD圖譜x-基于電極獲得以确認SnO的存在x碳紙電極上的材料和結晶相，為了進行比較，還獲得了原始材料的XRD圖譜。
所有電極在沉積到碳纖維上之前和之後都表現出相同的晶相，表明所提出的方法對浸漬SnO是有效的x材料。所有電極在約26°處都表現出一個寬峰，這可能與碳纖維有關。
SnO （PDF2： 01-172-1012） 由于碳纖維中的含量很少（18 mg），是以表現出小峰;然而，可以觀察到它與平面（101）相關的特征峰。微型氧化錳2以明确定義的方式展示了所有峰值;另一方面，正如預期的那樣，納米SnO2由于其粒徑小，表現出小而寬的峰。
此外，主峰來自SnO2，即（101）平面被約26º的碳纖維峰重疊。材料的微晶尺寸是使用Scherrer方程根據XRD圖譜估計的。
可以看出，SnO和SnO2微晶尺寸的微晶尺寸值分别為約43和45 nm。另一方面，SnO2納米尺寸的微晶尺寸約為5納米。結果與材料的形态一緻。
是以，XRD結果證明了電極制備方法能夠有效地獲得SnOx無晶相修飾的電極。
電極的SEM圖像顯示SnOx顆粒成功地沉積在碳纖維上，還可以觀察到附着在碳纖維上的團聚球形顆粒的形成，這種特征在催化應用中變得有害。
但是，可以看出碳纖維并沒有完全被SnO覆寫。x粒子，這一特征可以幫助一氧化碳2使用氧化物基材料的還原工藝。
研究表明，半導體完全回收碳纖維或電極可能對電催化性能有害，因為它會增加電極電阻，進而阻礙電荷轉移過程。
納米級氧化铌2電極似乎比微型SnO更均勻2和SnO，它可能與較低的粒徑和較高的比表面積有關，這些比表面積更容易鋪展在碳纖維上。
二、SEM觀察和BET表征對電極形态和比表面積的影響
此外，将BET模型應用于N2實體吸附資料。氧化鐮2納米材料的SSA值至少比SnO高30倍x微型材料，該結果與材料形态一緻。
對SnO進行循環伏安法x基于電極，用于識别 CO 的還原電位2還原反應、析氫反應和 SnOx氧化還原。 所有電極在0.1和− 0.1 V之間的電位區表現出兩個重合的陽極峰，這與金屬Sn氧化為Sn有關2+和錫+2到 Sn+4，即使在 SnO 中2電極，這可能是由于Sn的原位還原4+到 Sn2+和陰極掃描期間的Sn金屬。
微型SnO的放大循環伏安法2在− 0.13 V和+ 0.01 V處表現出兩個陽極峰，而微型SnO在− 0.06 V和+ 0.05 V處表現出兩個峰。這些峰可歸因于兩個不同的氧化步驟，第一個可能與Sn到Sn的氧化有關2+，而第二個可能與Sn的氧化有關2+到 Sn4+ 。
測微錫諾2在− 1.0 V時表現出最高的電流密度，其次是SnO和納米SnO2電極，這是出乎意料的，因為具有較低粒徑和較高比表面積的材料應表現出較高的電化學活性表面積，是以具有較高的電流密度。
納米SnO活性低的原因2通過X射線光電子能譜進行了研究。調查光譜确認了Sn，O，C和Cl的存在。
請注意，Sn和O元素的存在符合SnO的組成和化學狀态2納米級。與碳相關的峰來自通常用作XPS光譜電荷參考的不定污染。199.0 eV處的峰可歸因于Cl 2p，這是一種源自母離子鹽（SnCl2.2H2O） 用于合成 SnO2。
此外，FTIR光譜顯示存在一些與碳酸基團（-CH）相關的雜質。是以，納米級SnO性能低下2原則上可以歸因于這些雜質的存在。另一方面，陰極電流最高的樣品不一定能在CO中實作更高的效率2減少，作為 CO2RR與H競争2進化反應和電極氧化還原反應。
結論
綜上所述，氧化态和形态是影響SnO作為基于CO的電催化劑性能的重要因素。本研究結果揭示了氧化态和形态對SnO催化劑活性、表面特性和穩定性的關鍵影響，為開發高效的SnO電催化劑以及其他類似體系的設計提供了理論依據和指導。
