孙世刚院士ACS Catal：市售Pt/C结构重组转变为高指数晶面高活性Pt/C电催化剂

纳米技术

2023-10-13

高指数晶面Pt材料据哟丰富的催化活性位点，因此是具有前景的高效电催化剂。目前如何控制Pt催化剂的尺寸达到~4 nm的市售Pt/C仍具有非常大的困难和挑战。

有鉴于此，厦门大学孙世刚院士、姜艳霞教授、重庆大学张斌伟副教授报道通过Bi进行结构调控，实现了对市售Pt/C催化剂进行结构重构，生成具有电催化活性非常高的高指数晶面Pt THH(210)/C，其中THH是指二十四面体（tetrahexahedral）。

主要内容

（1）

通过Bi原子在高温条件吸附在Pt(210)晶面的方式，实现Pt纳米粒子的表面原子重构，得到二十四面体的PtBi/C，随后通过电化学剥离去除其中的Bi，得到Pt THH(210)/C催化剂。

（2）

通过甲酸和CO探针分子进行原位红外光谱表征，说明Bi从二十四面体（tetrahexahedral）PtBi/C消除。Pt THH(210)/C催化剂具有丰富的阶梯原子，在0.571 V的乙醇氧化反应活性达到1.232 mA/cm²，性能是Pt/C（0.594 V, 0.464 mA/cm²）的3倍。此外，提出了一种氧吸附有关的电荷密度描述符能够表征催化剂的高指数晶面阶梯位点密度。

参考文献

Lifei Ji, Mengwei Lin, Wei Yan, Yuchen Cai, Guang Li, Jinhong Zheng, Shiyuan Zhou, Zheng Huang, Honggang Liao, Haixin Lin, Chi Xiao, Binwei Zhang*, Yanxia Jiang*, and Shigang Sun*, Shape Reconstruction from Commercial Pt/C to High-Index Pt/C for Advanced Electrocatalysts, ACS Catal. 2023, 13, 13846–13855

DOI: 10.1021/acscatal.3c03481

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.3c03481