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核殼結(jié)構(gòu)催化劑的表面和基底之間發(fā)生電荷轉(zhuǎn)移能夠產(chǎn)生配體效應(yīng)，這種配體作用（ligand effect）能夠調(diào)節(jié)Pt催化劑的d軌道，有助于Pt催化ORR反應(yīng)。但是配體效應(yīng)包含在核殼結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的應(yīng)力效應(yīng)中，因此人們?nèi)晕丛趯?shí)驗(yàn)表征單獨(dú)的配體效應(yīng)對(duì)電催化活性的增強(qiáng)。

有鑒于此，北京大學(xué)郭少軍等精確合成核殼結(jié)構(gòu)納米片結(jié)構(gòu)Pd₃Ru₁/Pt，研究配體效應(yīng)增強(qiáng)ORR的效果。

主要內(nèi)容

（1）

通過(guò)Pt層在Pd₃Ru納米片表面逐層生長(zhǎng)，因?yàn)镻d₃Ru與Pt的晶格參數(shù)相同，因此避免核殼之間的晶格失配。

（2）

通過(guò)Pd₃Ru₁向Pt的電荷轉(zhuǎn)移作為配體效應(yīng)，Pd₃Ru₁向Pt的電荷轉(zhuǎn)移導(dǎo)致Pt的d能帶向下偏移。最好的Pd₃Ru₁/Pt_1-2L納米片在堿性/酸性條件都表現(xiàn)優(yōu)異的ORR催化活性和穩(wěn)定性。

參考文獻(xiàn)

Lu Tao, Kai Wang, Fan Lv, Hongtian Mi, Fangxu Lin, Heng Luo, Hongyu Guo, Qinghua Zhang, Lin Gu, Mingchuan Luo & Shaojun Guo, Precise synthetic control of exclusive ligand effect boosts oxygen reduction catalysis. Nat Commun 14, 6893 (2023)

DOI: 10.1038/s41467-023-42514-w

https://www.nature.com/articles/s41467-023-42514-w