天理工何佳ACS Catal.：合金PtCu纳米线的电子结构调控促进甲醇氧化

2023年10月18日下午8:31 • 头条, 百家, 顶刊 • 阅读 17

为甲醇氧化反应(MOR)设计高效耐用的电催化剂在直接甲醇燃料电池(DMFC)的商业化中起着决定性作用。与商用Pt/C催化剂相比，微调电催化剂的电子结构以降低CO的吸附能，同时增加OH的吸附能有利于提高MOR的活性。

基于此，天津理工大学何佳团队已开发出具有丰富Cu空位的超稳定自支撑PtCu纳米线（NW），其中通过脱合金化，在PtCu(111)催化剂表面形成的Cu空位缺陷削弱了CO*的吸附，同时增强了OH*的吸附。

精心设计的PtCu NWs表现出优异的MOR性能，比活性比商业Pt/C催化剂高7.5倍，这超越了目前大多数电催化剂的性能。

此外，Cu掺杂和Cu空位有效提高了MOR非CO途径在催化剂表面的选择性，PtCu电催化剂的稳定性在1小时内大大提高。进一步的DMFC测试显示出比商用Pt/C高2倍的功率密度，并且PtCu集成DMFC还具有更高的24小时稳定性，超越了大多数DMFC的Pt基阳极催化剂。

这项工作为制造具有丰富金属空位缺陷的高效电催化剂提供了一种简便的策略，并进一步深入了解了MOR机制和DMFC的实际应用。

Fine-Tuning the Electronic Structure of Dealloyed PtCu Nanowires for Efficient Methanol Oxidation Reaction. ACS Catalysis, 2021. DOI:10.1021/acscatal.1c04424

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