研究透视：Nature-铂催化剂的表面应变，以实现高效电催化

原创今日新材料今日新材料

‍

铂 (Pt) ，已广泛用作可持续能源转换系统的电催化剂。Pt 的活性，受其电子结构（通常是 d 带中心）控制，其敏感地取决于晶格应变。这种依赖性可用于催化剂设计，并且核壳结构和弹性基材的使用，导致应变工程 Pt 催化剂具有显着提高的电催化性能。然而，详细绘制 Pt 催化转化中的应变 - 活性相关性具有挑战性，这可能涉及许多不同的过程，并确定特定反应的最佳应变修改。今日，西安交通大学金明尚团队，联合上海交通大学邬剑波，加州大学殷亚东团队在Nature上发文，报道了当超薄 Pt 壳沉积在钯基纳米立方体上时，纳米立方体通过磷化和脱磷的膨胀和收缩会在 Pt (100) 晶格中引起应变，该应变可以从 -5.1% 调整到 5.9%。利用这种应变控制，可以在很宽的范围内调整 Pt 壳的电催化活性，发现甲醇氧化反应和析氢反应的应变 - 活性相关性分别遵循 M 形曲线和火山形曲线。该方法可用于筛选晶格应变，从而优化 Pt 催化剂的性能 - 以及其他可能的金属催化剂反应。

图 1：沉积在 Pd 基纳米立方体上超薄 Pt 壳的晶格应变控制示意图。

图 2：无应变和拉伸应变 Pt 壳的表征。

图 3：压缩应变 Pt 壳的表征。

图 4：电化学表征。

图 5：DFT 计算。

文献链接：https://www.nature.com/articles/s41586-021-03870-z

https://doi.org/10.1038/s41586-021-03870-z

本文译自“Nature”。

‍

继续滑动看下一个