二维(2D)异质结纳米材料由于其特殊的空间电子结构,具有优异的物理化学和催化性能。然而,合成具有不同晶相的、形貌均匀的二维铂(铂)基金属纳米材料仍然是一个艰巨的挑战。
近日,厦门大学黄小青教授,Lingzheng Bu成功地合成了先进的二维铂−碲异质结纳米片状组件(Ptx-PtTe2 HJNSAs,x=0,1,2),无缝地集成了三角PtTe2(t-PtTe2)和立方铂(c-Pt)相。
文章要点
1)通过实现有效的电子传输和利用异质结处存在的特定电子密度,Pt2−PtTe2 HJNSAs/C表现出出色的甲酸氧化反应活性和稳定性。其中,比活度和质量活度分别达到了8.4 mA cm−2和6.1A mgPt−1,分别是商品铂碳的46.7倍和50.8倍。
2)令人印象深刻的是,经像差校正的高角度环形暗场扫描电子显微镜(AC-HAADF-STEM)显示了紧密堆积的原子层排列和共格共生的异质结构。密度泛函理论计算进一步表明,Pt2−PtTe2 HJNSA的表面发生了电子结构的重排,具有更有利的脱氢途径和良好的抗CO能力,有利于性能的提高。
这项工作启发了通过二维异质结构设计对铂基纳米材料进行有针对性的探索,从而对燃料电池催化等领域产生了重要影响。
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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