北化工Small：PtCuRu纳米花用于高效燃料电池电催化

通过合理的结构设计提高铂（Pt）基合金的催化活性，是解决直接乙醇燃料电池迟缓动力学的关键。基于此，北京化工大学王洁欣教授（通讯作者）等人报道了一种简便的策略，利用一锅法合成PtCuRu纳米花（PtCuRu NFs）。优化的Pt_0.68Cu_0.18Ru_0.14 NFs表现出优异的电催化性能、优异的抗中毒性能和耐用性。其中，甲醇氧化反应（MOR）的比活度（7.65 mA cm^-2）和乙醇氧化反应（EOR）（7.90 mA cm^-2），分别是商用Pt/C的6.0和7.1倍。

通过DFT计算，作者研究了PtCuRu NFs中多个活性位点对MOREOR的影响。合金表面显示出较少的CO电荷积累和较低的吸附强度（-0.51 eV）比纯Pt表面（-0.76 eV），表明有毒中间体CO更容易在合金表面解吸。合金和OH之间的吸附能（0.83 eV）低于纯Pt（1.05 eV），表明吸附更强。这些结果是因为Ru作为一种亲氧金属有助于吸附含氧物种（OH），可促进Pt位点上的CO_ad的氧化和去除，并有效增强MOR和EOR的电催化活性和抗中毒能力。

纯Pt表面具有占据的d-π轨道，而合金表面具有较小的d-π轨道，证明合金化可以削弱CO和金属表面之间的相互作用。Cu和Ru的加入使样品的d带中心升高（-1.98 eV），比纯Pt更接近费米能级（-2.37 eV）。因此，反键态将被推向更高的水平，从而导致OH吸附强度的增强。结果表明，PtCuRu-NFs提高了中间体OH的吸附能力，加速了有毒CO的氧化和解吸。

PtCuRu Nanoflowers with Ru-Rich Edge for Efficient Fuel-Cell Electrocatalysis. Small., 2022, DOI: 10.1002/smll.202204720.

https://doi.org/10.1002/smll.202204720.

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