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Electrocatalytic behavior of a nanocomposite of Ni/Pd supported by carbonized PVA nanofibers towards formic acid, ethanol and urea oxidation: A physicochemical and electro-analysis study
저자
Mohamed, Ibrahim M.A. ; Yasin, Ahmed S. ; Barakat, Nasser A.M. ; Song, Seung A. ; Lee, Ha Eun ; Kim, Seong Su
발행기관
학술지명
권호사항
-
발행연도
2018
작성언어
-주제어
등재정보
SCI,SCIE,SCOPUS
자료형태
학술저널
수록면
122-129(8쪽)
제공처
<P><B>Abstract</B></P> <P>A nanocomposite of Ni/Pd supported by carbonized poly-vinyl alcohol (PVA) nanofibers (NFs) was synthesized via electrospinning followed by calcination under an argon atmosphere. The as-synthesized NFs were studied using physicochemical analyses, such as field-emission scanning electron microscopy (FESEM), Transmission electron microscopy (TEM), X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), to investigate the morphology, crystallinity, effect of carbonization and surface chemistry of the NFs, respectively. Cyclic voltammetry (CV) and chronoamperometry (CA) were utilized to study the performance of the NFs towards electrooxidation reactions. The designed NFs present superior electrocatalytic behavior in an acid medium towards formic acid oxidation, as well as urea and ethanol oxidation in an alkaline medium. The electrocatalytic performance of the bimetallic NFs appears to arise from the assembly of bimetallic Ni/Pd@NFs based on PVA, which has hydroxyl groups. These hydroxyl groups can decrease the negative processes that occur as a result of metal-metal interactions, such as the aggregation process. This study introduces a novel non-precious electrocatalyst to facilitate the commercialization of fuel cells based on formic acid, urea and ethanol.</P> <P><B>Highlights</B></P> <P> <UL> <LI> Ni&Pd@C-nanofibers are synthesized via facile two steps; electrospinning followed by carbonization. </LI> <LI> The produced NFs have FCC-crystals with crystal size and d-spacing 18.08 and 0.211 nm, respectively. </LI> <LI> Enhancement on the produced current was observed as increase of formic acid concentration up to 3 mol/l. </LI> <LI> Cyclic voltammetry studies confirm the electrocatalytic performance of the synthesized-NFs towards ethanol and urea in alkaline medium. </LI> </UL> </P> <P><B>Graphical abstract</B></P> <P>[DISPLAY OMISSION]</P>
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