王定胜/王涛Nano Letters:拉伸应变加丰富缺陷,促进Pt原子层高效乙醇电氧化 2022年9月28日 上午4:11 • 顶刊 • 阅读 47 本文报道了一种由有序Pt3Sn金属间化合物核和富含缺陷的原子层Pt壳组成的高活性且稳定的电催化剂。 在各种燃料电池中,直接乙醇燃料电池(DEFCs)因其方便的储存和运输而受到越来越多的关注。然而,DEFCs的广泛应用受到动力学缓慢以及乙醇的C-C裂解困难导致的不完全氧化的限制。此外,在DEFCs的开发中仍面临有毒的CO中间体引起的稳定性差以及催化过程中催化剂的结构变化等问题。因此,开发具有成本效益、高效和稳定的电催化剂以促进C-C裂解实现乙醇的完全氧化并提高抗中毒能力具有重要意义。 基于此,清华大学王定胜和西湖大学王涛等报道了一种由有序Pt3Sn金属间化合物核和富含缺陷的原子层Pt壳组成的高活性且稳定的电催化剂。 结构分析表明,Pt3Sn核和原子层Pt壳之间的晶格失配导致Pt原子沿[001]方向产生约4.4%的拉伸应变。由于通过表面工程产生的富含缺陷原子Pt层和通过应变工程产生的表面拉伸应变效应,与未应变的Pt3Sn金属间化合物纳米晶体、Pt纳米立方体和商业Pt/C相比,Pt原子层在乙醇电氧化反应(EOR)性能方面表现出显著的活性增强,并且金属间核的结构支撑和拉伸应变效应赋予Pt原子层优异的耐久性。 此外,原位红外反射-吸收光谱表明,Pt原子层不仅促进了C-C裂解和乙醇的完全氧化,而且抑制了吸附CO中间体的形成,增强了催化剂的抗毒能力。密度泛函理论(DFT)计算进一步表明,拉伸应变导致Pt原子层的Pt原子的d带中心明显向上移动趋向费米能级,这增强了反应中间体的吸附强度,从而促进了乙醇电氧化过程。这项工作通过表面和应变效应的协同控制提高了催化剂的活性和稳定性,为合理设计高效和稳定的催化剂提供了新策略。 Pt Atomic Layers with Tensile Strain and Rich Defects Boost Ethanol Electrooxidation. Nano Letters, 2022. DOI: 10.1021/acs.nanolett.2c02572 原创文章,作者:华算老司机,如若转载,请注明来源华算科技,注明出处:https://www.v-suan.com/index.php/2022/09/28/cc5475081a/ Nano Letters清华王定胜王涛西湖大学 赞 (0) 0 生成海报 微信扫码分享 相关推荐 王俊杰团队Angew.:二维六方MBene HfBO的发现及其锂离子储存潜力探索 2023年9月21日 北科/安大AFM: 大球载小球,性能大提升!将零价Pt单原子限制在α-MoC1- x中用于pH通用HER 2023年10月17日 多金还高产!这位MIT教授,2022年首登Nature! 2022年10月6日 西安交大Small:异质原子配位调节Fe单原子催化剂的氧还原性能用于锌-空气电池 2023年10月15日 宣益民院士/张校刚Nat. Commun.: 锌离子热充电电池实现低品位热转换和储能 2023年10月15日 侴术雷AFM:钠离子电池有机正极材料的基础研究到潜在商业应用 2023年10月15日