journal article·2021-07Open access

Enhanced Methanol Electro‐Oxidation Activity of Nanoclustered Gold

Anupam Yadav, Yejun Li, Ting‐Wei Liao, Kuo‐Juei Hu, Jeroen E. Scheerder, Olga V. Safonova, Tibor Höltzl, Ewald Janssens, Didier Grandjean, Peter Lievens

Small· Volume 17· Issue 27

Abstract

Abstract Size‐selected 3 nm gas‐phase Au clusters dispersed by cluster beam deposition (CBD) on a conducting fluorine‐doped tin oxide template show strong enhancement in mass activity for the methanol electro‐oxidation (MEO) reaction compared to previously reported nanostructured gold electrodes. Density functional theory‐based modeling on the corresponding Au clusters guided by experiments attributes this high MEO activity to the high density of exposed under‐coordinated Au atoms at their faceted surface. In the description of the activity trends, vertices and edges are the most active sites due to their favorable CO and OH adsorption energies. The faceted structures occurring in this size range, partly preserved upon deposition, may also prevent destructive restructuring during the oxidation‐reduction cycle. These results highlight the benefits of using CBD in fine‐tuning material properties on the nanoscale and designing high‐performance fuel cell electrodes with less material usage.
Source: crossref · Quality: baseline

Research context

OpenAlex topics: Electrocatalysts for Energy Conversion · Catalytic Processes in Materials Science · Copper-based nanomaterials and applications

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

Affiliations

Quantum Solid‐State Physics Department of Physics and Astronomy KU Leuven Leuven 3001 Belgium

Hunan Key Laboratory of Super Microstructure and Ultrafast Process School of Physics and Electronics Central South University Changsha 410083 China

Paul Scherrer Institute Villigen PSI 5232 Switzerland

Furukawa Electric Institute of Technology Budapest 1158 Hungary

MTA‐BME Computation Driven Chemistry Research Group and Department of Inorganic and Analytical Chemistry Budapest University of Technology and Economics Budapest 1111 Hungary

Funding

National Natural Science Foundation of China · Onderzoeksraad, KU Leuven

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