PtNi合金催化剂具有良好的催化活性，被认为是最有希望取代纯铂用于氧还原反应(ORR)的电催化剂。对于PtNi合金，Ni掺杂可以通过改变催化剂表面的电子和结构性质及其与反应中间体的相互作用来提高性能。然而，迄今为止，还没有直接的光谱证据检测或识别Ni对PtNi合金催化剂中ORR的影响。

有鉴于此，厦门大学的李剑锋教授、张月皎和河南师范大学张霞光等人，介绍了一种表面增强拉曼光谱（SERS）“Borrowing”策略，用于研究Au@PtNi纳米粒子（NPs）催化的ORR过程。

本文要点

1）将Borrowing策略扩展到对Au@Pt合金结构的ORR过程的研究。具体来说，通过在Au NP核上沉积催化活性的PtNi合金壳制备了Au@PtNi纳米粒子（NPs）。

2）获得了吸附的过氧化物中间物种（*OOH）的键振动，并且通过改变合金中的Ni含量研究了Ni对表面Pt和*OOH之间相互作用的影响。随着Ni含量的增加，*OOH谱带的频率有明显的红移。结合密度泛函理论(DFT)计算表明，Ni掺杂可以优化*OOH在Pt表面的表面结合，实现更有效的电子转移，从而提高ORR率。

3）此外，研究了通过改变PtNi壳中Ni含量来改变含氧物种的吸附构型。结合光谱证据和DFT计算，概述了在Pt和PtNi表面上的ORR机理的详细原理，该机制有助于提高合金纳米催化剂的活性。

总之，该工作证明了SERS"Borrowing"策略是一种对催化过程进行原位观察的有效技术。

参考文献：

Huajie Ze et al. Molecular Insight of the Critical Role of Ni in Pt-Based Nanocatalysts for Improving the Oxygen Reduction Reaction Probed Using an In Situ SERS Borrowing Strategy. J. Am. Chem. Soc., 2021.

DOI: 10.1021/jacs.0c12755

https://doi.org/10.1021/jacs.0c12755