Pt-Ru纳米晶体是燃料电池中很有应用潜力的甲醇氧化电催化剂。然而，由于钌的晶格失配和高还原电位，Pt-Ru纳米晶体的形状控制合成面临着巨大的挑战。
有鉴于此，南开大学李福军研究员等人，采用电流置换法，通过控制前驱体浓度合成可调中空十二面体Pt@Ru。
本文要点
1）在环境条件下，Ni在Pt@Ni十二面体中与RuCl3发生数量可控的置换反应，使Ru沿Pt边缘沉积，剩余的Ni被HCl蚀刻，产生独特的不变形和不变形的空心十二面体Pt@Ru(d-Pt@Ru和h-Pt@Ru)。它们均具有Pt作为十二面体的纳米框架和沉积在表面上的Ru，这导致Pt和Ru原子之间固有的接触和界面，并有利于它们对甲醇氧化的协同双功能电催化活性。
2）获得的两种典型的结构，空心十二面体Pt@Ru(h-Pt@Ru)和变形空心十二面体Pt@Ru(d-Pt@Ru)，对甲醇氧化具有较好的电催化活性。最佳的变形空心十二面体d-Pt@Ru的质量活性为0.80 A mgPt-1，比活性为1.61 mA cmPt-2，分别比商业Pt/C高5.25倍和7.78倍。
3）与PtRu纳米颗粒(NPs)和商用Pt/C相比，h-Pt@Ru和d-Pt@Ru均表现出更低的氧化电位和更高的抗甲醇毒性。这是由于中空的十二面体结构具有最佳的空间元素分布，从而导致边缘和拐角处的Pt利用率高，并且暴露了丰富的Pt-Ru界面。
总之，该工作提供了一种简便的策略来设计双金属催化剂，而不受晶格不匹配的影响，并且证明了纳米晶体电催化活性的强结构依赖性。
参考文献：
Xiaoxiao Bai et al. Tunable Hollow Pt@Ru Dodecahedra via Galvanic Replacement for Efficient Methanol Oxidation. ACS Appl. Mater. Interfaces, 2020.
DOI: 10.1021/acsami.0c06460
https://doi.org/10.1021/acsami.0c06460
