碳载体负载Pd纳米颗粒组成的Pd/C催化剂是甲酸、甲醇、乙醇等小分子燃料电池中的一种重要的电催化剂。提高Pd/C催化剂的催化性能和耐久性是该类燃料电池商业化的迫切需要解决的问题。

有鉴于此，成均馆大学的Young-UkKwon等人合作提出了一种简单的超声化学方法，在Pd NPs和碳载体之间形成一个CeO₂涂层，从而设计制备了新型Pd/CeO₂/C催化剂，对甲酸氧化反应表现出出色的活性和稳定性。

本文要点

1）所述CeO₂漆层由~6nm大小的CeO_2−x(x~0.17) NPs组成，NPs致密地覆盖在碳载体表面。Pd/CeO₂/C催化剂中的Pd NPs是在CeO₂ NPs的基础上形成的。

2）光谱和电化学分析数据表明，钯与CeO₂之间存在强金属-载体相互作用(SMSI)效应。

3）Pd/CeO₂/C催化剂对甲酸氧化反应(FAOR)表现出优异的催化活性，比Pd/C催化剂的比活性提高了2.4倍，质量活性提高了4.8倍。经FAO反应1000次后，Pd/CeO₂/C催化剂的质量活性保持率约为70%，远高于Pd/C的约29%。

总之，该工作提出的通过超声化学法制备CeO₂涂层，从而提高催化剂的稳定性和耐久性的策略为其他电催化反应催化剂的设计制备具有重要的借鉴意义。

参考文献：

Wenjuan Shi et al. Enhancing activity and durability of Pd nanoparticle electrocatalyst by ceria undercoating on carbon support. Journal of Catalysis, 2020.

DOI: 10.1016/j.jcat.2020.02.010

https://doi.org/10.1016/j.jcat.2020.02.010