具有多孪晶结构和5 nm以下均一尺寸的Pt纳米晶体是一种优良的催化材料，，然而由于Pt的高双晶界能（166 MJ/m²），因此很难合成出这样的纳米颗粒。

近日，美国佐治亚理工学院夏幼南教授报道了一种通过从Pd二十面体种子的顶点选择性生长来合成这种Pt纳米晶体的简单策略。

文章要点

1）研究人员将平均直径为9.5 nm的Pd二十面体纳米晶体引入晶种中，以指导Pt在有限表面扩散下的成核和生长。通过添加Br^-离子将PtCl₄^2-转变为PtBr₄^2-，以相对缓慢的速度还原Pt(II)。此外，通过在低至30 °C的温度下进行合成，以限制Pt吸附原子从顶点到边缘或侧面的表面扩散。

2）源于PtBr₄^2-还原的Pt原子主要沉积并限制在每个Pd二十面体种子的顶点上，以生成多重孪晶的Pt位点。通过优化Pt(II)前驱体的还原速率以避免对称性破坏，Pd二十面体种子的所有12个顶点都能够接收Pt原子，从而形成了一个大的二十面体。

3）由于Pt位点的小尺寸和多重孪晶结构，所获得的Pd-Pt纳米晶体显示出优异的ORR催化活性和耐久性，质量活性为1.23 A mg^-1_Pt，比活性为0.99 mA cm^-2_Pt，分别是市售Pt/C的8.2和4.5倍。在10000次ADT循环之后，由于保留了孪晶界和Pt点的良好分离，相比于原始Pt/C，Pd-Pt二十面体的质量活性仍提高了7.3倍。

该制备策略有望可扩展到其他金属组合，以开发具有多重孪晶结构和改善的催化性能的双金属纳米晶体。

参考文献

Mingkai Liu, et al, Twin-Directed Deposition of Pt on Pd Icosahedral Nanocrystals for Catalysts with Enhanced Activity and Durability toward Oxygen Reduction, Nano Lett., 2021

DOI: 10.1021/acs.nanolett.1c00007

https://dx.doi.org/10.1021/acs.nanolett.1c00007