具有高度配位的单晶表面通常对氧还原反应(ORR)和其他反应具有较高的比活性。将它们的高比活性转化为实际的高表面积电催化剂仍然具有挑战性。

近日，清华大学Zhiqiang Niu，Liang Zhang采用外延生长的方法制备了超薄Pt(100)合金表面。

文章要点

1）通过位点-探针反应和不同的光谱分析表明，该材料表面具有3.1-6.9%的压缩应变和块状特征。

2）其ORR活性超过大块Pt₃Ni(100)和Pt(111)，比活性比商用Pt/C提高了19倍，质量活性提高了13倍。此外，与传统薄膜(如NSTF)相比，该催化剂的电化学活性表面积(ECSA)增加了4倍，这使其在燃料电池工作的高电流密度下更能承受电压损失。

这项工作拓宽了扩展表面催化剂的家族，并强调了先进电催化剂开发中知识驱动的方法。

参考文献

Shuyan Gong, et al, Bulk-like Pt(100)-oriented Ultrathin Surface: Combining the Merits of Single Crystals and Nanoparticles to Boost Oxygen Reduction Reaction, Angew. Chem. Int. Ed. 2022, e202214516

DOI: 10.1002/anie.202214516

https://doi.org/10.1002/anie.202214516