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陰離子交換膜燃料電池（AEMFCs）是理想的能量轉(zhuǎn)換器件。但是，作為AEMFCs陽(yáng)極氫氧化反應(yīng)（HOR）的標(biāo)桿性催化劑，Pt仍然面臨性能缺乏，而且容易發(fā)生CO中毒。

有鑒于此，西北工業(yè)大學(xué)韓云虎教授、奧克蘭大學(xué)王子運(yùn)教授等通過(guò)焦耳熱輔助合成一種負(fù)載在單個(gè)W原子修飾的氮摻雜碳上的小尺寸Ru₁Pt單原子合金催化劑（s-Ru₁Pt@W₁/NC），其中Ru₁Pt納米顆粒的近程單Ru原子和載體的遠(yuǎn)程單個(gè)W原子同時(shí)調(diào)節(jié)活性Pt位點(diǎn)的電子結(jié)構(gòu)，因此增強(qiáng)s-Ru₁Pt@W₁/NC的堿性HOR性能。

本文要點(diǎn)：

（1）

s-Ru₁Pt@W₁/NC的質(zhì)量活性為7.54 A mg_Pt+Ru^-1，并且在含有1000 ppm CO的飽和氫氣H₂電解液具有優(yōu)異的穩(wěn)定性。令人感到驚訝的是，能夠在H₂飽和電解液穩(wěn)定運(yùn)行1000 h，性能僅衰減24.60 %。

（2）

理論計(jì)算表明，近程單Ru原子和遠(yuǎn)程單W之間的原子協(xié)同作用，優(yōu)化活性Pt位點(diǎn)的電子結(jié)構(gòu)，提高催化劑的HOR活性和抗CO能力。

參考文獻(xiàn)

Jiao, W., Ren, Z., Cui, Z. et al. All-round enhancement induced by oxophilic single Ru and W atoms for alkaline hydrogen oxidation of tiny Pt nanoparticles. Nat Commun 16, 883 (2025).

DOI: 10.1038/s41467-025-56240-y

https://www.nature.com/articles/s41467-025-56240-y