港城大/陕师大AM：PtPd-ox NWs促进甲酸盐电氧化

甲酸盐燃料电池（DFFCs）作为一种未来能源结构和环境可持续性的技术，受到广泛的关注，因为甲酸盐可从利用CO₂中获得。基于此，香港城市大学王新教授和陕西师范大学陈煜教授等人报道了通过简单的自模板方法，合成了具有丰富缺陷位点的异质结构PtPd合金和氧化物纳米线（PtPd-ox NWs），具有高的甲酸盐电氧化反应（FOR）活性。具有最佳性能的样品对中间体具有良好的吸附行为，且Pt位点与甲酸盐中氧的d–p轨道杂化相互作用强，有利于低能垒的FOR直接途径。此外，异质结构还能在邻近活性位点结合吸收的氢和CO，从而提供足够的羟基物种，促进CO₂的形成，有助于改善PtPd-ox NWs上的FOR动力学。

通过密度泛函理论（DFT）计算，作者研究了吸附物的吸附吉布斯自由能变化（ΔG）。PtPd-PtPdO(111)对*H的吸附强度弱于PtPd(111)和Pt(111)，减弱的*H吸附有利于*H解吸，使*OCHO随后吸附在PtPd-PtPdO(111)上。*OCHO的ΔG趋势为PtPd-PtPdO(111) < PtPd(111) < Pt(111)，表明甲酸盐对PtPd-PtPdO(111)的吸附明显更有利。Bader电荷分析表明，电子转移主要发生在*OCHO中Pt位点与氧原子之间，其中PtPd-PtPdO(111)转移最多，表明吸附较强。

Pt-5d和*OCHO中O 2p轨道之间的杂化产生d–p轨道重叠，形成Pt-O吸附键。PtPd-PtPdO(111)异质结表面形成的d–p轨道明显重叠，d–p轨道之间的强相互作用导致Pt-5d轨道展宽，更多的O-2p电子参与轨道杂化，提高了吸附强度。在PtPd-PtPdO(111)异质结构表面，成键轨道占有更多的电子，且PtPd-PtPdO(111)的综合COHP高于PtPd(111)和Pt(111)，显示出最高的成键强度。此外，Pt-5d和O-2p轨道的杂化产生了跨越费米能级（E_F）的反键轨道，PtPd-PtPdO(111)上占据E_F以上的反键轨道较多，表明吸附强度较其他轨道强。

Boosting Formate Electrooxidation by Heterostructured PtPd Alloy and Oxides Nanowires. Adv. Mater., 2024, DOI: https://doi.org/10.1002/adma.202403664.