二維(2D)異質結納米材料由于其特殊的空間電子結構,具有優異的物理化學和催化性能。然而,合成具有不同晶相的、形貌均勻的二維鉑(鉑)基金屬納米材料仍然是一個艱巨的挑戰。
近日,廈門大學黃小青教授,Lingzheng Bu成功地合成了先進的二維鉑?碲異質結納米片狀組件(Ptx-PtTe2 HJNSAs,x=0,1,2),無縫地集成了三角PtTe2(t-PtTe2)和立方鉑(c-Pt)相。
文章要點
1)通過實現有效的電子傳輸和利用異質結處存在的特定電子密度,Pt2?PtTe2 HJNSAs/C表現出出色的甲酸氧化反應活性和穩定性。其中,比活度和質量活度分別達到了8.4 mA cm?2和6.1A mgPt?1,分別是商品鉑碳的46.7倍和50.8倍。
2)令人印象深刻的是,經像差校正的高角度環形暗場掃描電子顯微鏡(AC-HAADF-STEM)顯示了緊密堆積的原子層排列和共格共生的異質結構。密度泛函理論計算進一步表明,Pt2?PtTe2 HJNSA的表面發生了電子結構的重排,具有更有利的脫氫途徑和良好的抗CO能力,有利于性能的提高。
這項工作啟發了通過二維異質結構設計對鉑基納米材料進行有針對性的探索,從而對燃料電池催化等領域產生了重要影響。
參考文獻
Chengyuan Dong, et al, Platinum?Tellurium Heterojunction Nanosheet Assemblies for Efficient Direct Formic Acid Electrooxidation Catalysis, ACS Nano, 2024
DOI: 10.1021/acsnano.3c11523
https://doi.org/10.1021/acsnano.3c11523