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缺乏高效的鉑(Pt)基納米材料仍然是實現高甲酸氧化反應(FAOR)和膜電極組件(MEA)催化直接甲酸燃料電池(DFAFC)技術的巨大而緊迫的挑戰。

在此，廈門大學Lingzheng Bu報道了16個Pt基異相納米海參狀催化劑，其中稀土(RE)摻雜的面心立方Pt(fcc-Pt)和三角Pt-碲(t-PtTe₂)配置((RE-Pt)-PtTe₂HPNT)。

文章要點

1）釔(Y)被認為是最佳摻雜劑，以單個位點和簇的形式存在于表面。(Y-Pt)-PtTe₂HPNT/C表現出優異的質量和比活性，分別為6.4 A mg_Pt^?1和5.4 mA cm^-2，比商用Pt/C分別高出49.2倍和25.7倍。此外，它實現了485.9 W g_Pt^?1的歸一化MEA功率密度，是Pt/C的三倍。

2）密度泛函理論計算進一步表明，Y摻雜增強了HCOO*中間體的吸附并抑制了CO中間體的形成，從而促進了FAOR動力學。這項工作強調了稀土金屬在Pt基陽極納米材料異質結構調控中的作用，以實現高效的直接甲酸電催化。

參考文獻

Lin, X., Geng, S., Du, X. et al. Efficient direct formic acid electrocatalysis enabled by rare earth-doped platinum-tellurium heterostructures. Nat Commun 16, 147 (2025).

DOI：10.1038/s41467-024-55612-0

https://doi.org/10.1038/s41467-024-55612-0