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Angew：缺陷介导掺杂如何增强Pt基ORR催化剂的活性和稳定性？

时间：2023-12-31 来源： 浏览：

Angew：缺陷介导掺杂如何增强Pt基ORR催化剂的活性和稳定性？

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Pt 合金是性能优异的酸性 ORR 催化剂。但是 Pt 合金通常面临着浸出和降解导致合金的金属损失，这导致损失了催化剂的稳定性和催化活性。最近，人们发现亲氧元素掺杂能够缓解催化剂中的金属元素损失，比如人们发展了 Mo 掺杂 Pt 合金催化剂。
有鉴于此， 普渡大学 曾振华等 报道通过 DFT 理论计算研究这种亲氧元素掺杂的 Pt 合金具有优异催化活性和稳定性的原因，并且研究掺杂剂的结构以及对电催化剂性能的影响。
本文要点
要点1.  从 Mo/Pt 催化剂体系说明 Mo 能够稳定 Pt 缺陷位点上的低维氢氧化物。研究发现通过特定的物理过程增强催化剂的结构稳定性和催化活性，其中 Mo 能够防止缺陷位点的 Pt 溶解，而且在 Pt 台阶位点产生应力的方式间接的增强 ORR 催化活性。
要点2.  将 Mo 掺杂对 Pt 合金性能的影响进一步研究其他类型掺杂的影响，发现通过形成类似的低维氢氧化物能够影响催化剂结构、稳定性、 ORR 本征催化活性、产生应力的方式调控电催化活性。
Kaustubh J. Sawant, Dr. Zhenhua Zeng, Prof. Jeffrey P. Greeley, Origin of Stability and Activity Enhancements in Pt-based Oxygen Reduction Reaction Catalysts via Defect-Mediated Dopant Adsorption, Angew. Chem. Int. Ed. 2023
DOI: 10.1002/anie.202312747
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/anie.202312747
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