一氧化碳(CO)中毒严重制约了燃料电池的选择性、活性和长期使用寿命，如氧还原反应(ORR)、甲醇氧化(MOR)和甲酸氧还原(FAOR)。大量研究表明，通过调整燃料电池的化学成分、形状、提高电化学活性表面积(ECSA)和暴露的催化剂表面结构，可以显著提高燃料电池的性能。然而，一个次要的科学问题是，人们对CO中毒和铂基催化剂失活之间的关系仍然不清楚。

近日，中科院化学研究所李玉良院士，Lan Hui报道了利用多孔石墨炔(GDY)六方环的畴限制效应来控制单镍原子合金化的铂六方纳米晶（NiPtSAA/GDY）的合成，其具有约2.18nm的均匀尺寸，原子晶格发生畸变。

文章要点

1）研究人员利用高角环形暗场扫描透射电子显微镜(HAADF-STEM)对NiPtSAA/GDY的结构进行了确认，并进行了详细的表征和理论计算。

2）实验结果显示，该六方纳米晶具有良好的质量活性(4.40 A mg_Pt+Ni^-1)和比活性(136.78 mA cm^-2)，在静曲强度和活性方面有很大的提高。

3）原位XAFS和XPS测试表明，NiPtSAA/GDY催化剂中Pt的低价态具有很强的抗CO中毒能力，是其催化剂活性的来源。

研究结果为高度依赖价态和反应活性的催化剂的设计和合成提供了坚实的基础，同时避免了协同CO中毒，也为新型催化剂的设计提供了一般途径。

参考文献

Lan Hui, Yurui Xue, Chengyu Xing, Yuxin Liu, Yuncheng Du, Yan Fang, Huidi Yu, Chao Zhang, Feng He and Yuliang Li, Atomic alloys of nickel-platinum on carbon network for methanol oxidation, Nano Energy, (2021)

DOI：10.1016/j.nanoen.2022.106984

https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2022.106984