In this work, we study the preparat

In this work, we study the preparation, structural characterization, and electrocatalytic analysis of robust Pt and Pd-containing catalyst structures for silicon-based formic acid micro fuel cells. The catalyst structures studied were prepared and incorporated into the silicon fuel cells by a post CMOS-compatible process of electrodeposition, as opposed to the more common introduction of nanoparticle-based catalyst by ink painting. Robust, high surface area, catalyst structures consisting of pure Pt, pure Pd, and Pt/Pd = 1:1 were obtained. In addition, Pt/Pd catalyst structures were obtained via spontaneous deposition on the electrodeposited pure Pt structure. The catalyst structures were characterized electrochemically using cyclic voltammetry and chronoamperometry. All Pd-containing catalyst structures facilitate formic acid oxidation at the lower potentials and deliver higher oxidation currents compared to pure Pt catalyst structures. Fuel cells of these catalyst structures show that pure Pd catalyst structures on the anode exhibit the highest peak power density, i.e. as high as 28.0 mW/cm2. The MEMS compatible way of catalyst electrodeposition and integration presented here has yielded catalyst structures that are highly active towards formic acid oxidation and are sufficiently robust to be compatible with post-CMOS processing.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ในงานนี้ เราเรียนที่เตรียม โครงสร้างคุณลักษณะ และการวิเคราะห์ electrocatalytic ของแข็งแกร่ง Pt และ Pd ประกอบด้วยเศษโครงสร้างสำหรับกรดซิลิคอนที่ใช้เซลล์เชื้อเพลิงขนาดเล็ก โครงสร้างของ catalyst ที่ศึกษาได้เตรียม และรวมเข้าไปในเซลล์เชื้อเพลิงซิลิคอน โดยโพสต์ CMOS เข้ากระบวนการเคลือบ จำกัดแนะนำตาม nanoparticle catalyst โดยภาพวาดหมึกทั่วไป แข็งแรง สูงพื้นที่ผิว โครงสร้างเศษประกอบด้วยบริสุทธิ์ Pt, Pd และ Pt/Pd = 1:1 ได้รับการ นอกจากนี้ โครงสร้างเศษ Pt/Pd ได้รับผ่านสะสมอยู่บนโครงสร้าง Pt บริสุทธิ์ electrodeposited โครงสร้างของ catalyst มีลักษณะใช้ voltammetry ทุกรอบและ chronoamperometry electrochemically โครงสร้างของ catalyst ที่ประกอบด้วย Pd ทั้งหมดช่วยในการออกซิเดชันกรดที่ศักยภาพต่ำ และส่งกระแสออกซิเดชันสูงเมื่อเทียบกับโครงสร้างเศษ Pt บริสุทธิ์ เซลล์เชื้อเพลิงของโครงสร้างเศษแสดงว่า โครงสร้างของ catalyst Pd บริสุทธิ์บนขั้วบวกจัดแสดงสุดยอดพลังงานความหนาแน่น เช่นสูงถึง 28.0 mW/cm2 วิธีเข้า MEMS เคลือบเศษและนำเสนอการรวมบูรณะเศษโครงสร้างที่มีการใช้งานสูงต่อการเกิดออกซิเดชันของกรด และแข็งแกร่งมากพอ จะเข้ากันได้กับประมวลผล CMOS โพสต์

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ในงานนี้เราศึกษาการเตรียมการวิเคราะห์โครงสร้างและการวิเคราะห์ที่แข็งแกร่งของ electrocatalytic Pt และ Pd ที่มีโครงสร้างตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับซิลิกอนที่ใช้กรดไมโครเซลล์เชื้อเพลิง โครงสร้างตัวเร่งปฏิกิริยาการศึกษาได้รับการเตรียมความพร้อมและรวมอยู่ในซิลิกอนเซลล์เชื้อเพลิงโดยกระบวนการโพสต์ที่เข้ากันได้ของอิเล็กโทร CMOS เมื่อเทียบกับการเปิดตัวกันมากขึ้นของตัวเร่งปฏิกิริยาที่ใช้อนุภาคนาโนจากภาพวาดหมึก ที่แข็งแกร่งพื้นที่ผิวสูงโครงสร้างตัวเร่งปฏิกิริยาที่ประกอบด้วยบริสุทธิ์ Pt บริสุทธิ์ Pd และ Pt / Pd = 1: 1 ที่ได้รับ นอกจากนี้ Pt / Pd โครงสร้างตัวเร่งปฏิกิริยาที่ได้รับผ่านการสะสมที่เกิดขึ้นเองใน electrodeposited บริสุทธิ์โครงสร้าง Pt โครงสร้างตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีลักษณะ electrochemically ใช้ศักย์วงจรและ chronoamperometry Pd ทั้งหมดที่มีโครงสร้างตัวเร่งปฏิกิริยาออกซิเดชั่อำนวยความสะดวกในกรดที่มีศักยภาพลดลงและส่งกระแสการเกิดออกซิเดชันที่สูงขึ้นเมื่อเทียบกับบริสุทธิ์ Pt โครงสร้างตัวเร่งปฏิกิริยา เซลล์เชื้อเพลิงของโครงสร้างตัวเร่งปฏิกิริยาเหล่านี้แสดงให้เห็นว่าโครงสร้างที่บริสุทธิ์ตัวเร่งปฏิกิริยาแพลเลเดียมบนจัดแสดงขั้วบวกความหนาแน่นของพลังงานยอดเขาสูงสุดคือสูงถึง 28.0 mW / cm2 MEMS ทางของตัวเร่งปฏิกิริยาอิเล็กโทรเข้ากันได้และบูรณาการนำเสนอที่นี่มีผลให้โครงสร้างตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีการใช้งานสูงต่อการเกิดออกซิเดชันกรดและมีความแข็งแกร่งเพียงพอที่จะสามารถเข้ากันได้กับการประมวลผลการโพสต์ CMOS

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ในงานวิจัยนี้เป็นการศึกษาการเตรียมการ ลักษณะโครงสร้าง และการวิเคราะห์ electrocatalytic ของ PT ที่แข็งแกร่งและโปรดิวเซอร์ที่มีโครงสร้างสำหรับใช้ตัวเร่งปฏิกิริยากรดฟอร์มิค ไมโครเชื้อเพลิงเซลล์ โครงสร้างการศึกษาตัวเร่งปฏิกิริยาถูกเตรียมและรวมอยู่ในซิลิคอนเซลล์เชื้อเพลิงโดยโพสต์กระบวนการอิเล็กโทรซึ่งเข้ากันได้ ,เมื่อเทียบกับการใช้ทั่วไปสำหรับตัวเร่งปฏิกิริยาโดยภาพวาดหมึก มีพื้นที่ผิวสูง ตัวโครงสร้างประกอบด้วยบริสุทธิ์ PT , PD ที่บริสุทธิ์และ PT / PD = 1 : 1 ได้ นอกจากนี้ โครงสร้างของตัวเร่งปฏิกิริยา Pt / PD ได้ผ่านการเคลือบด้วยไฟฟ้าขึ้นบนโครงสร้างแพลทินัมบริสุทธิ์ตัวเร่งปฏิกิริยาแบบใช้แสงยูวี electrochemically โครงสร้างมีลักษณะ และ chronoamperometry . ตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีโครงสร้างทั้งหมดตำรวจอำนวยความสะดวกกรดออกซิเดชันที่ลดลง และส่งกระแสออกซิเดชันศักยภาพสูงกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับตัวเร่งปฏิกิริยาโครงสร้างแพลทินัมบริสุทธิ์เชื้อเพลิงเซลล์โครงสร้างของตัวเร่งปฏิกิริยาเหล่านี้แสดงให้เห็นว่าตำรวจบริสุทธิ์ตัวเร่งโครงสร้างในขั้วบวกมีความหนาแน่นพลังงานสูงสุด คือ สูง 28 mW / cm2ที่เข้ากันได้วิธีการอิเล็กโทรซึ่งตัวเร่งปฏิกิริยาและบูรณาการที่นำเสนอที่นี่ได้พบโครงสร้างที่ใช้งานสูงต่อตัวเร่งปฏิกิริยากรดออกซิเดชัน และแข็งแกร่งพอที่จะเข้ากันได้กับโพสต์ภาพการประมวลผล