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孙世刚&姜艳霞&张斌伟ACS Catal.：Pt THH(210)/C助力EOR！

来源：时间：2023-10-30 09:21:22 浏览：803次

第一作者：Lifei Ji

通讯作者：孙世刚院士、姜艳霞教授、张斌伟副教授

通讯单位：厦门大学、重庆大学

DOI: https://doi.org/10.1021/acscatal.3c03481

研究背景

具有高指数切面（HIFs）的铂（Pt）-基材料由于其丰富的活性台阶位点而被认为是高效的电催化剂，但是控制尺寸以匹配商用Pt/C（~4 nm）仍然是一个重大挑战。基于此，厦门大学孙世刚院士和姜艳霞教授、重庆大学张斌伟副教授等人报道了利用铋（Bi）作为结构调制剂重构商用Pt/C，成功合成了平均尺寸约为6 nm的Pt THH(210)/C。

文章要点

1、通过原位傅里叶变换红外光谱（FTIRS）中的甲酸和CO探针分子，作者监测了Bi的电化学溶出。在0.571 V下，所制备的Pt THH(210)/C催化剂对乙醇氧化反应（EOR）表现出1.232 mA/cm²的优良面积活性，是商用Pt/C（0.464 mA/cm²，0.594 V）的3倍。并有在低EOR电位下直接生成CO₂的趋势。

2、此外，作者还提出了一种基于氧吸附积分电荷密度（Q_O）的描述符来评价小尺寸HIF-Pt纳米颗粒（NPs）的阶梯位点。与商用Pt/C相比，粒径较小、阶梯原子密度（d_step）较高的HIF-Pt催化剂在EOR、MOR（甲醇氧化）和EGOR（乙二醇氧化）方面表现出更好的电化学活性。

图文展示

图1. PtBi THH/C和Pt THH(210)/C的合成与表征

图2. Bi调控对PtBi THH/C表面的影响

图3. Pt-THH(210)/C在EOR中的电化学性质

图4. HIF Pt/C的电化学表征

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