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2025 article

H‐Embedding Induced Electron Localization in Pd Lattice for Improving Electrochemical Hydrogen Purification

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Rattachement africain : cn. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

Abstract Electrochemical hydrogen purification (EHP) technology with high‐efficiency and easy‐operation holds great potential in blended hydrogen transportation, which is currently restricted to proton exchange membrane system and Pt‐based catalysts. As promising candidates used in alkaline anion exchange membrane system, Pd‐based catalysts are hampered by the intense interaction between H * and delocalized 4 d electrons, resulting in unsatisfactory catalytic activity. In this study, a marked enhancement of the alkaline membrane‐based EHP performance is achieved, with hydrogen purity up to 99.96% separated from a CH 4 ‐H 2 mixture, by strategically incorporating interstitial H atoms into Pd lattices for improving the anodic hydrogen oxidation reaction. Detailed characterizations and density functional theory calculations elucidate that the presence of interstitial H localizes free electrons into Pd–H covalent bonds, thereby weakening the interaction between surface‐adsorbed H * and the catalytic surface. Moreover, operando spectroscopies and ab initio molecular dynamic simulations reveal that the enhanced interaction between the catalyst surface and interfacial water by electron delocalization, facilitates the desorption of H * to the interfacial water layer during catalysis. This research highlights the pivotal role of electronic localization in modulating the adsorption strength of key reaction intermediates for the design of efficient Pd‐based catalysts.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
H‐Embedding Induced Electron Localization in Pd Lattice for Improving Electrochemical Hydrogen Purification
Date Crossref
21/03/2025
Éditeur
Wiley
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Où se fait cette recherche

  • University of Science and Technology of China pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • Xi'an Technological University pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • State Key Laboratory of Silicon Materials pays non établi dans la notice
    Structure de recherche
  • Zhejiang University pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure

University of Science and Technology of China, Xi'an Technological University et State Key Laboratory of Silicon Materials, avec 1 autre affiliation.

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

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