电化学甲醇氧化反应（MOR）已在实验和理论上得到了广泛研究。Pt及其合金由于能够断裂C-H键，对MOR显示出最高的催化活性。然而，这一特征也有利于CH₃OH完全脱氢成CO，随后使Pt表面CO中毒。

近日，德国卡尔·冯·奥西茨基大学Gunther Wittstock研究了通过去合金化Ag₇₅Au₂₅获得了总残余Ag含量小于1%的纳米多孔金（NPG），并作为在0.1 M NaOH水溶液中氧化甲醇、甲醛和甲酸盐的电催化剂。

文章要点

1）NPG被用来填充空穴微电极，这使得从多孔性材料中记录到良好的分辨伏安。此外，NPG与多晶金（Au(Poly)）的不同之处在于其微观结构和残留的Ag含量，其行为也与Au(Poly)明显不同。韧带表面的残留Ag含量高于其本体。NPG电极在0.1 M的H₂SO₄中循环，可降低Ag的表面浓度。然后，可以通过欠电位沉积银（UPD）将其设置为定义值。

2）研究人员通过PtUPD的特征伏安特性分析了其表面结构，特别是脱Ag过程中表面结构的演变。在不同的电位区，Ag对电催化甲醇氧化反应(MOR)的影响不同。Ag覆盖将甲醇氧化电流的起始位置转移到不太正的电位。在峰值电流密度范围内，与不含Aag的NPG相比，只有特定的低Ag浓度才能提高MOR电流密度。此外，选择性中毒实验表明，{100}和{111}晶面贡献的电流最大。在1.63 V的电位下，表面的Ag₂O被氧化成AgO。这些层可以氧化甲醇并将其转化为CO₂。

3）甲醛的氧化比MOR和甲酸盐氧化的反应速度要快得多；根据施加的电位，该反应会导致CO和CO₂的生成。鉴于甲醛的高氧化速率，如果它作为MOR所形成的中间体，将立即被进一步氧化。这是与甲醇在Pt上氧化相比的一个重要区别。在无甲醇溶液中，在相同电势范围内发生的水氧化在CO₂生成过程中被抑制。

参考文献

Alex Ricardo Silva Olaya, et al, Promoting Effect of the Residual Silver on the Electrocatalytic Oxidation of Methanol and Its Intermediates on Nanoporous Gold, ACS Catal. 2022

DOI: 10.1021/acscatal.1c05160

https://doi.org/10.1021/acscatal.1c05160