南工大王亚雯Small: 不加CO不加压！用于高效ORR Pd和PdPtNi三金属纳米片的简便合成

Pt和Pd是碱性介质中氧还原反应(ORR)最有效的电催化剂。然而，其稀缺的资源和高价格成为限制其应用范围的瓶颈。因此，开发具有更高活性和稳定性的Pt和Pd基催化剂是降低ORR催化剂成本的有效策略。

近日，南京工业大学王亚雯团队通过简单的湿化学方法成功制备了超薄皱纹Pd纳米片和PdPtNi三金属合金纳米片。

在不引入气态CO和加压设备的情况下，可以获得厚度约为2.85 nm且尺寸范围为1 µm-2 µm的Pd纳米片。

研究人员发现，Pd纳米片的生长机制是由于DMF的分解产物CO和添加剂配体DETA的协同作用：CO限制了Pd的生长并诱导了二维生长，而添加剂配体DETA有助于调整反应动力学以防止快速均匀成核和纳米颗粒聚集体的形成。

此外，研究人员将Pt和Ni沉积到Pd纳米片上，获得了具有可调成分的PdPtNi三金属纳米片。

由于超薄的二维形态，Pd纳米片和PdPtNi纳米片具有增强的ORR催化活性。具体而言，在0.1 M KOH溶液中，优化的Pd₉Pt₁Ni₁纳米片表现出最优的起始电位和半波电位(E_1/2=0.928 V_RHE)，质量活性和比活性分别为0.29 A mg^-1和1.22 mA cm^-2。

在加速耐久性测试(ADT)后，与Pd纳米片和商业Pt/C相比，Pd₉Pt₁Ni₁纳米片的半波电位仅负移10.6 mV，并具有最低的活性衰减。这种纳米片和相关的三金属纳米结构的简便合成有助于功能纳米材料的开发和实际应用。

Facile Synthesis of Pd and PdPtNi Trimetallic Nanosheets as Enhanced Oxygen Reduction Electrocatalysts. Small, 2021. DOI:10.1002/smll.202103665

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