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作為直接醇燃料電池（direct alcohol fuel cells, DAFCs）中醇氧化反應(yīng)的最佳電催化劑，鉑（Pt）基納米材料仍面臨Pt原子利用率低、反應(yīng)動力學(xué)差等挑戰(zhàn)。基于此，北京科技大學(xué)魯啟鵬教授、曹文斌教授和高磊副研究員、中科院理化技術(shù)研究所夏靜博士（共同通訊作者）等人報道了一種自蝕刻策略來制備具有大量低配位原子和不均勻拉伸應(yīng)變（≈4%）的PtBi納米環(huán)（PtBi NRs）。

所制備的PtBi NRs在堿性介質(zhì)中對甲醇氧化反應(yīng)（methanol oxidation reaction, MOR）和乙醇氧化反應(yīng)（ethanol oxidation reaction, EOR）表現(xiàn)出優(yōu)異的活性。特別是，PtBi NRs對MOR和EOR的質(zhì)量活性（MA）分別是商業(yè)Pt/C的9.4倍和8.5倍，在已報道的Pt基催化劑中名列前茅。此外，PtBi NRs的高度開放結(jié)構(gòu)被認(rèn)為提供了豐富的催化活性位點，并增加了Pt原子的利用率。

密度泛函理論（DFT）計算表明，由于PtBi NRs中拉伸應(yīng)變和配體效應(yīng)的協(xié)同作用，對關(guān)鍵反應(yīng)中間體的吸附能和決定電位步驟的能壘兩個重要因素進(jìn)行了顯著優(yōu)化。該工作為合理設(shè)計和制備用于DAFCs的高效催化劑提供了一種有前景的策略。

The Synergy of Tensile Strain and Ligand Effect in PtBi Nanorings for Boosting Electrocatalytic Alcohol Oxidation. Adv. Funct. Mater, 2022, DOI: 10.1002/adfm.202208760.

https://doi.org/10.1002/adfm.202208760.

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?北科/理化所AFM：PtBi NRs助力電催化醇氧化

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