双金属PtRu是一种很有前景的阴离子交换膜燃料电池氢氧化反应电催化剂,但其活性和稳定性仍不令人满意。
在这里,厦门大学黄小青教授,Lingzheng Bu,香港理工大学Bolong Huang ,中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所Yong Xu报道了PtRu纳米线被植入了一系列亲氧金属原子(称为i-M-PR),显着增强了碱性氢氧化反应(HOR)的活性和稳定性。
文章要点
1)通过In和Zn原子的双重掺杂,i-ZnIn-PR/C在50 mV下表现出10.2 A mgPt+Ru−1的质量活性,大大超过商业Pt/C(0.27 A mgPt−1)和PtRu /C(1.24A mgPt+Ru−1)。更重要的是,低负载(0.1 mg cm−2)阴离子交换膜燃料电池的峰值功率密度和比功率密度高达1.84 W cm−2和18.4 W mgPt+Ru−1。
2)先进的实验表征和理论计算共同表明,In 和 Zn 原子的双重掺杂可以优化中间体的结合强度,促进 CO 氧化,从而增强 HOR 性能。
这项工作加深了对开发新型合金催化剂的理解,这将立即引起人们对材料、化学、能源等领域的兴趣。
参考文献
Huang, Z., Hu, S., Sun, M. et al. Implanting oxophilic metal in PtRu nanowires for hydrogen oxidation catalysis. Nat Commun 15, 1097 (2024).
DOI:10.1038/s41467-024-45369-x
https://doi.org/10.1038/s41467-024-45369-x