过渡金属M（如Fe、Co、Ni和Cu）合金化Pt可增强氧还原反应（ORR）活性。影响表面Pt原子稳定性的一个关键因素是表面缺陷密度。然而，到目前为止，富Pt表面缺陷对ORR活性和耐久性影响的研究教授。因此，迫切需要相关电化学表征以确定原子表面粗糙度的相对变化。
有鉴于此，韩国能源研究所Sang K. Kim和韩国浦项加速器实验室Tae‐Yeol Jeon等人，用两种不同的化学溶液（硫酸水溶液和对苯二酚乙醇溶液）制备出了Pt3Ni/Pt3+xNi1−x核/壳纳米晶，研究了其电化学性能与表面结构之间的关系。
本文要点
1）通过使用硫酸和对苯二酚选择性刻蚀表面Ni，可以制备具有富Pt壳的Pt-Ni合金纳米晶体。从电化学表面积，零总电荷的电势（PZTC）和相对表面粗糙度，阐明了合金纳米粒子在表面的电子和几何结构的变化。
2）根据富铂Pt3Ni和工业Pt在含氧酸性水溶液中3000次电位循环过程中电化学性质和结构的变化，首次提出氧化CO和还原CO2（“CO2”）吸附层的电荷比可以做为描述初始和退化状态下表面结构以及ORR活性的关键指标之一。
3）与原始(PR)和硫酸处理(SA)催化剂相比，对苯二酚处理的Pt-Ni合金(HQ)催化剂具有最高的ORR活性和耐久性。研究发现表面Pt粗糙度是影响ORR活性和耐久性的另一个重要因素。
总之，该工作发现了表面结构与电化学性能之间的关系，揭示了表面粗糙度对提高富铂镍合金催化剂的电化学性能起着至关重要的作用。
参考文献：
Tae‐Yeol Jeon et al. Electrochemical determination of the degree of atomic surface roughness in Pt–Ni alloy nanocatalysts for oxygen reduction reaction. Carbon Energy, 2020.
DOI: 10.1002/cey2.82
https://doi.org/10.1002/cey2.82
