Pt−M电催化剂的有序度对不同反应的活性和稳定性的影响是最近的研究热点。对Pt−Ni，Pt−Co和Pt−Fe体系的研究表明，有序金属间化合物催化剂比无序金属间化合物催化剂具有更高的稳定性和活性。然而，这些体系通常需要较高的退火温度才能实现无序到有序的相变。这种高温不仅改变了有序度，而且破坏了表面刻面的稳定性。当比较不同有序度的合金催化剂时，重要的是保持表面刻面，以揭示表面原子不同排列的影响。当这两种金属都参与反应步骤时，这一点就更加重要，比如Pt₃Sn在甲醇氧化反应（MOR）中的应用。

近日，澳大利亚新南威尔士大学Richard D. Tilley，J. Justin Gooding报道了制备了95%和60%有序的{100}面的Pt₃Sn纳米立方体用于MOR。

文章要点

1）结果表明，60%有序Pt₃Sn纳米立方体中的Sn原子可以电化学氧化为Sn4+，而95%有序Pt₃Sn纳米立方体中的Sn原子具有更强的抗氧化性。

2）研究发现，无序催化剂中的Sn⁴⁺使其比有序催化剂具有更高的活性。在低过电位下，60%有序Pt₃Sn纳米立方体中电化学生成的Sn⁴⁺与OH结合，从而更有效地氧化吸附在Pt上的CO中间体。而在高过电位下，Sn⁴⁺阻止了由于OH吸附造成的Pt位的钝化。这些效应导致60%有序纳米立方体的活性是95%有序纳米立方体的5.6倍。

这些结果突出了在金属间Pt-M电催化剂设计中控制环境和与Pt相邻的原子的重要性。

参考文献

Hsiang-Sheng Chen, et al, Role of the Secondary Metal in Ordered and Disordered Pt−M Intermetallic Nanoparticles: An Example of Pt₃Sn Nanocubes for the Electrocatalytic Methanol Oxidation, ACS Catal. 2021

DOI: 10.1021/acscatal.0c05370

https://dx.doi.org/10.1021/acscatal.0c05370