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Small: 黑色WO3-x納米纖維負載金屬催化劑：用于電化學ORR的高負載催化劑

具有低氧空位的金屬氧化物由于其高還原性和穩定性，以及相當一部分低價金屬物種和晶格中的氧空位。

近日，淑明女子大學Won-Hee Ryu團隊在作為一種多功能且堅固的支撐物的黑色缺氧三氧化鎢(WO_{3- x})納米纖維(NF)上直接生長用于氧還原反應(ORR)的Pt催化劑。

研究人員通過靜電紡絲獲得了各種WO_3-x NF，然后在還原氣氛(H₂ /Ar)下在相對較低的溫度(650 °C)下煅燒。

一維、結晶不良的深色WO_{3- x} NF(黑色WO_{3- x}NFs)為Pt NPs的直接生長提供了大的表面積和穩定的錨定位點，通過限制Pt NPs在其形成過程中的團聚來充分利用負載型催化劑。將Pt /黑色WO_3-x NF在ORR系統表現出優異的催化性能，優于Pt/白色WO_3-x NF。

基于結構表征和計算研究，研究人員將高催化活性歸因于黑色WO_3-xNFs增強的體電導率，在黑色WO_{3- x} NFs上的表面氧空位(O/W_surf= 2.44)促進了尺寸控制的Pt NPs處的許多ORR位點，以及有利的Pt NPs的表面電荷特性。

Pt/黑色WO_{3- x}NFs增強的耐久性歸因于Pt簇和缺氧WO_{3- x}之間的強耦合表面，及其抑制Pt NPs聚集的能力，從而實現高效的Pt負載和催化耐久性。本工作重點介紹了一種制備高性能催化劑/金屬氧化物雜化物的新策略，也為克服當前局限性的金屬氧化物的利用提供了新方向。

Black Tungsten Oxide Nanofiber as a Robust Support for Metal Catalysts: High Catalyst Loading for Electrochemical Oxygen Reduction. Small, 2021. DOI: 10.1002/smll.202103755

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