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張鐵銳Angew.：SiO2包覆PtFeIr納米線，穩(wěn)定高效催化ORR！

質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)中氧還原反應(yīng)(ORR)的緩慢動(dòng)力學(xué)需要使用昂貴且稀缺的鉑催化劑來提高，這會(huì)阻礙PEMFC的廣泛應(yīng)用。將鉑與過渡金屬(如鐵、鈷、鎳)合金化形成鉑基合金被廣泛認(rèn)為是降低鉑用量、提高催化劑活性和穩(wěn)定性的有效策略。

而Pt基合金納米線是一類很有前景的ORR催化劑，但長(zhǎng)期循環(huán)運(yùn)行過程中結(jié)構(gòu)破壞導(dǎo)致活性嚴(yán)重下降，阻礙了其實(shí)際應(yīng)用。

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基于此，中國(guó)科學(xué)院理化技術(shù)研究所張鐵銳團(tuán)隊(duì)通過二氧化硅保護(hù)策略成功制備了平均直徑為2.6 nm的fct-PtFeIr納米線負(fù)載在碳載體上(fct-PtFeIr/C)。SiO₂保護(hù)殼的包覆減輕了納米線的聚集，Ir元素的加入提高了納米線的熱穩(wěn)定性，加速了PtFeIr合金的相變。

通過合理設(shè)計(jì)納米線的結(jié)構(gòu)和組成，可以同時(shí)提高納米線的活性和穩(wěn)定性。1D結(jié)構(gòu)和增強(qiáng)的配體以及電子效應(yīng)賦予fct-PtFeIr/C優(yōu)越的ORR質(zhì)量活性(2.03 A mg_Pt^-1)。

張鐵銳Angew.：SiO2包覆PtFeIr納米線，穩(wěn)定高效催化ORR！

此外，與fcc-PtFeIr/C相比，fct-PtFeIr/C在ORR試驗(yàn)中顯著提高了電化學(xué)穩(wěn)定性。fct相PtFeIr納米線的成功制備將為fct相Pt基合金納米線在ORR中的應(yīng)用開辟道路。此外，fct相鉑基合金納米線在其他重要反應(yīng)中也有很大的應(yīng)用前景，如液體燃料的電氧化、氫氧化反應(yīng)等。

Ordered PtFeIr Intermetallic Nanowires through a Silica-Protected Strategy for Oxygen Reduction Reaction. Angewandte Chemie International Edition, 2021. DOI:10.1002/anie.202113278

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