Evidence of the Strong Metal Support Interaction in a Palladium-Ceria Hybrid Electrocatalyst for Enhancement of the Hydrogen Evolution Reaction
Source abstract
Abstract
A facile two-step method was developed to synthesize a novel Pd/CeO 2 /C hybrid electrocatalyst for the hydrogen evolution reaction (HER) in alkaline media. Compared to Pd/C, CeO 2 /C, and a physical mixture of Pd/C and CeO 2 /C, the Pd/CeO 2 C hybrid exhibited a superior HER electrocatalytic activity. Stable performance of the Pd/CeO 2 /C hybrid was achieved during a 12 h chronopotentiometry test at 15 mA cm −2 . The improved HER activity and stability can be attributed to the presence of CeO 2 not only as a support for anchoring and stabilizing of Pd nanoparticles, but also via strong interaction between Pd and CeO 2 . Here an intimate contact between Pd and CeO 2 nanoparticles and the strong metal support interaction were demonstrated by high resolution transmission electron microscopy (HR-TEM) and X-ray absorption spectroscopy (XAS). The electron transfer from Pd to CeO 2 that results in Pd in the oxidized form was also shown by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). The XAS measurements additionally demonstrated that the surface Pd was partially oxidized to Pd oxide, and the formation of a plausible Pd-O-Ce structure in the Pd/CeO 2 /C hybrid.
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Research context
OpenAlex topics: Electrocatalysts for Energy Conversion · Advanced battery technologies research · Fuel Cells and Related Materials
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