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华侨大学谢水奋教授课题组在国际顶级期刊《Journal of Materials

发表日期:2019-08-10 06:02  作者:admin  浏览:

  该论文通过设计精确合成尺寸在10纳米以下的Rh@Pt核壳纳米立方体,构筑特异Rh–Pt异质界面及Pt原子台阶表面,实现了酸性条件下乙醇电氧化中催化C–C键断裂能力及整体催化性能的提升。研究人员利用微量注射泵,通过动力学操纵原子沉积速率和表面原子扩散速率之比(Vdep./Vdiff.),成功制备得到一系列内凹程度可控、Pt层厚度在3个原子层左右的Rh@Pt核壳纳米立方体。在电催化乙醇氧化过程中,内凹程度最大、富含表面Pt台阶位的Rh@Pt核壳纳米立方体现出最为优异的催化活性和稳定性,其质量活性和面积活性分别为商品化Pt/C催化剂的3.74和6.89倍。原位电化学红外光谱表明,存在的高指数界面能促进乙醇C–C键断裂生成CO2,提高了12电子转移的乙醇完全氧化。随着内凹程度的减弱,在平滑的Rh@Pt核壳纳米立方体上,其催化C–C键断裂的能力明显下降,产物以4电子转移过程的乙酸为主。该研究工作通过精准的结构设计,有效优化Pt基金属纳米材料的催化活性和选择性,对贵金属纳米催化剂的合理设计具有重要的指导意义。

  该研究工作在谢水奋教授(通讯作者)的指导下,由材料学院2017级硕士研究生李娉婷(第一作者),及刘凯、吕梓禧、廖新艳等硕士研究生共同参与完成,得到了国家自然科学基金面上项目(21771067)、福建省自然科学基金杰出青年项目(2017J06005)及华侨大学科研基金和研究生创新基金的资助。 (通讯员:吴江辉 雷水清)

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