XT
Xiaohong Tan
Author with expertise in Electrocatalysis for Energy Conversion
Achievements
This user has not unlocked any achievements yet.
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
4
(25% Open Access)
Cited by:
2
h-index:
9
/
i10-index:
7
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
0

Strained Au skin on Mesoporous Intermetallic AuCu3 Nanocoral for Electrocatalytic Conversion of Nitrate to Ammonia across a Wide Concentration Range

Yuhang Xiao et al.Jun 20, 2024
Electrochemical nitrate reduction reaction (NitRR) uses nitrate from wastewater, offering a hopeful solution for environmental issues and ammonia production. Yet, varying nitrate levels in real wastewater greatly affect NitRR, slowing down its multi‐step process. Herein, a multi‐strategy approach was explored through the design of ordered mesoporous intermetallic AuCu3 nanocorals with ultrathin Au skin (meso‐i‐AuCu3@ultra‐Au) as an efficient and concentration‐versatile catalyst for NitRR. The highly penetrated structure, coupled with the compressive stress exerted on the skin layer, not only facilitates rapid electron/mass transfer, but also effectively modulates the surface electronic structure, addressing the concentration‐dependent challenges encountered in practical NitRR process. As expected, the novel catalyst demonstrates outstanding NitRR activities and Faradaic efficiencies exceeding 95% across a real and widespread concentration range (10‐2000 mM). Notably, its performance at each concentration matched or exceeded that of the best‐known catalyst designed for that concentration. Multiple operando spectroscopies unveiled the catalyst concurrently optimized the adsorption behavior of different intermediates (adsorbed *NOx and *H) while expediting the hydrogenation steps, leading to an efficient overall reduction process. Moreover, the catalyst also displays promising potential for use in ammonia production at industrial‐relevant current densities and in conceptual zinc‐nitrate batteries, serving trifunctional nitrate conversion, ammonia synthesis and power supply.
0

Engineering Topological and Chemical Disorder in Pd Sites for Record‐Breaking Formic Acid Electrocatalytic Oxidation

Xiaohong Tan et al.Nov 13, 2024
Abstract Designing palladium‐based formic acid oxidation reaction (FAOR) catalysts to achieve significant breakthroughs in catalytic activity, pathway selectivity, and toxicity resistance is both urgent and challenging. Here, these challenges are addressed by pioneering a novel catalyst design that incorporates both topological and chemical disorder, developing a new class of PdCuLaYMnW high‐entropy amorphous alloys with a porous network (Net‐Pd‐HEAA) as a highly active, selective, and stable FAOR electrocatalyst. This novel Net‐Pd‐HEAA demonstrates record‐breaking FAOR performance, achieving the mass and specific activities of 5.94 A mg Pd −1 and 8.94 mA cm −2 , respectively, surpassing all previously reported Pd‐based catalysts and showing strong competitiveness against advanced Pt‐based catalysts. Simulataneously, Net‐Pd‐HEAA exhibits extraordinary stability in accelerated durability tests (ADT) and chronoamperometry (CA) tests. Advanced characterization and in situ, spectral analysis reveal that the extremely disordered atomic structure effectively regulates the geometric and electronic structure of the Pd sites, enhancing active intermediate coverage, facilitating dehydrogenation pathway, and inhibiting the production/adsorption of CO. Furthermore, when employed as the anode catalyst in proton exchange membrane water electrolysis (PEMWE), Net‐Pd‐HEAA only requires a potential of 1.28 V to obtain a current density of 1 A cm −2 , and operates stably in a highly corrosive electrolyte for over 100 h.
0

High‐Entropy PdRhFeCoMo Metallene With High C1 Selectivity and Anti‐Poisoning Ability for Ethanol Electrooxidation

Xiaohong Tan et al.Nov 19, 2024
Abstract The urgent demand for designing highly efficient electrocatalysts for ethanol oxidation reaction (EOR) with elevated C1 selectivity, robust anti‐poisoning capability, and high mass activity presents a formidable challenge. Herein, a novel two‐dimentional (2D) high‐entropy PdRhFeCoMo metallene (PdRhFeCoMo HEM) electrocatalyst is successfully synthesized via a mild one‐step solvothermal method. The PdRhFeCoMo HEM, characterized by intentionally designed multi‐metallic ensembles and ultra‐thin graphene‐like structures, delivers an impressive mass activity of 7.47 A mg Pd+Rh −1 and specific activity of 25.5 mA cm −2 . Furthermore, it can retain a mass activity of 0.56 A mg Pd+Rh −1 after undergoing 20000 s of continuous testing, demonstrating outstanding resistance to poisoning. More significantly, the PdRhFeCoMo HEM demonstrates an elevated capacity for C─C bond cleavage with a superior C1 selectivity of up to 84.12%. In situ spectroscopy analysis, combined with theoretical calculations, reveals that the deliberate design of components and structures effectively regulate the electronic properties of the Pd site, thereby enhancing the adsorption of reactant and reducing the reaction barrier of the C1 pathway. Finally, a flexible solid‐state ethanol fuel cell assembled by PdRhFeCoMo HEM presents a maximum power density of 20.1 mW cm −2 and can operate continuously by repeatedly adding ethanol fuel.