Nature Commun：PdAg合金化提高电催化活性

纳米

2021-01-27

构建合金化材料是改善催化剂电催化活性的有效方法，这种方法在多种电催化相关技术中得以使用，有鉴于此，斯坦福大学Thomas F. Jaramillo等报道了通过Ag-Pd合金化处理改善Pd基电催化剂的性能，同时降低贵金属的用量。作者通过系统性的电子束物理沉积方法合成了较大区间中的不同比例合金催化剂，通过0.1 M KOH溶液中进行循环伏安测试，发现电催化性能都有所提高。

本文要点：

（1）

在Pd含量≥40 at%的条件中，催化剂的ORR催化活性结果显示，活性超过了Pd和Ag的线性组合结果。除了提高催化活性，Ag_0.1Pd_0.9催化剂显示了最好的本征催化活性提高。

（2）

当仅仅含少量Ag（Ag_0.1Pd_0.9），催化活性得以显著提升，在0.9 V vs. RHE电压中的本征活性提高5倍。通过DFT计算、X射线吸收等方法，作者认为这种活性提升作用是通过配体效应导致，通过Ag-Pd杂化作用，Pd-Pd活性位点的氧结合能提高。

（3）

本文工作展示了通过实验-理论相结合，能够对材料的性质进行调节，有助于设计更贵金属含量更低的高活性电催化剂。

参考文献

Zamora Zeledón, J.A., Stevens, M.B., Gunasooriya, G.T.K.K. et al. Tuning the electronic structure of Ag-Pd alloys to enhance performance for alkaline oxygen reduction. Nat Commun 12, 620 (2021).

DOI: 10.1038/s41467-021-20923-z

https://www.nature.com/articles/s41467-021-20923-z