当与储量丰富金属结合使用时，Pt基合金纳米颗粒（NPs）可以成为具有成本效益的电催化剂。但是，这些NP在恶劣的电催化条件下会经历非贵金属成分的浸出。

有鉴于此，印第安纳大学的Sara E. Skrabalak教授等人，证明了一种新颖的NP结构，其中Pt基无规合金表面通过沉积到金属间化合物种子上而防止非贵金属浸出。这些核壳型NP是高度耐用的电催化剂，具有通过核壳结构，表面合金成分和NP形状调节催化性能的能力。

本文要点

1）在一个模型系统中，无规合金(ra-) PtM表面通过种子介导共还原(SMCR)沉积到有序金属间化合物(i-) PdCu种子上，证明了这种通用性。在最初的演示中，ra-PtCu壳沉积在i-PdCu种子上，与类似尺寸的ra-PtCu NP相比，这些核壳NP在氧还原反应(ORR)中表现出更高的比活性和质量活性。这些NP还表现出出色的耐久性，在5000次循环后，其比活性保持约85％。使用后对NP的表征显示出最小的Cu损失。活性增强归因于金属间核与无规合金表面之间晶格失配引起的应变表面。出色的耐用性归因于金属间化合物芯的有序结构。

2）通过经典的分子动力学模拟研究了这种耐久性增强的起源，其中发现Pt原子沉积在金属间化合物核上的势能低于沉积在无规合金核上的势能。同样，在核@壳界面处的Cu原子的排列似乎增强了核和壳材料之间的整体结合。受这一研究的启发，SMCR已被用于获得不同无规合金成分PtM (M = Ni, Co, Cu或Fe)的外壳。这一进展意义重大，因为配体效应随PtM特性和Pt/M比值的变化而变化。这些特征也影响了由核和壳材料之间的晶格失配所产生的表面应变的程度。像最初的研究一样，这些核壳型NPs的突出特点是高耐久性和对非贵金属浸出的抵抗力。

3）今后的研究方向将致力于将形状控制集成到core@shell NP结构中。考虑到最初的i-PdCu@ra-PtCu体系，通过在SMCR过程中明智地选择封端配体，获得了立方体形状的NPs。对这些NPs作为甲酸电氧化催化剂的评估发现，纳米立方体形状的NPs比类似的core@shell球形NPs提高了催化性能。随着单分散和形状控制的金属间晶种的合成不断发展，SMCR可以应用于其他NP系统，以实现高耐久性催化剂。该研究强调了金属间化合物核在提供更耐用的电催化剂方面的作用。更广泛地说，SMCR的多功能性被强调为一种将结构、合金表面和形状整合到一个NP系统中的途径，并讨论了这一成就如何激发出新的高性能和健壮的催化剂。更广泛地讲，SMCR的多功能性是将结构，合金表面和形状集成到一个NP系统中的一种途径，并讨论了这一成果如何促进新型高性能和耐用催化剂的设计。

参考文献：

Sandra L. A. Bueno et al. Building Durable Multimetallic Electrocatalysts from Intermetallic Seeds. Acc. Chem. Res., 2020.

DOI: 10.1021/acs.accounts.0c00655

https://doi.org/10.1021/acs.accounts.0c00655