纳米材料的晶体结构工程是电催化剂设计的关键。诱导位错是纳米材料中产生应变效应、优化晶体结构和电子结构、提高催化性能的一种有效途径。然而，在工业主流催化剂如单金属铂（Pt）催化剂中，几乎不可能产生和保留位错。

近日，天津大学陈亚楠报道了一种简单的非平衡高温热冲击（HTS）方法，通过引入液氮冷却介质，在极端环境中制备富位错的单一Pt纳米颗粒（Dr-Pt）。

文章要点

1）与Dr-Pt相比，在常温常压氩气(Ar)环境下制备的Pt纳米颗粒（Dp-Pt）表现出较差的位错。位错引起的应变效应调节了Dr-Pt的电子结构，优化了其催化活性，包括降低过电位和提高稳定性。

2）与Dp-Pt（10 mA cm^-2时的过电位约为45 mV）相比，Dr-Pt在1 M KOH溶液中的过电位较低（10 mA cm^-2时约为25 mV）。在连续测试20 h下，Dr-Pt也表现出很高的电催化稳定性和结构稳定性，长期反应后位错被很好地保留下来。

这项工作突出了环境热冲击在Pt纳米颗粒内诱导位错以实现更佳的电催化性能的潜力，这将有助于设计不同的富含缺陷的纳米材料。

参考文献

Siliang Liu, et al, Extreme environmental thermal shock inducded dislocation-rich Pt nanoparticles boosting hydrogen evolution reaction, Adv. Mater. 2021

DOI: 10.1002/adma.202106973

https://doi.org/10.1002/adma.202106973