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單原子合金（SAAs）作為一種先進(jìn)的納米材料，引起了研究人員前所未有的興趣，為其廣泛的應(yīng)用開(kāi)辟了廣闊的前景。近日，華中師范大學(xué)朱成周教授和武漢工程大學(xué)文靜（共同通訊作者）等人報(bào)道了一種利用加速凝膠動(dòng)力學(xué)方法合成了含離子液體（IL）功能化PdBi SAA構(gòu)建塊和原子分散Bi on Pd納米線（IL/Pd₅₀Bi₁）的三維（3D）多孔氣凝膠。

該氣凝膠可以作為乙醇氧化反應(yīng)（EOR）的高效電催化劑。得益于氣凝膠獨(dú)特的結(jié)構(gòu)，包括PdBi SAA納米線網(wǎng)絡(luò)和界面工程的協(xié)同效應(yīng)，優(yōu)化后的IL/Pd₅₀Bi₁氣凝膠的質(zhì)量活性和EOR穩(wěn)定性比商用Pd/C氣凝膠提高了近4倍。

朱成周/文靜AFM：PdBi單原子合金氣凝膠助力高效乙醇氧化

圖1. 氣凝膠組成測(cè)定

通過(guò)密度泛函理論（DFT）計(jì)算進(jìn)一步表明，Pd納米線網(wǎng)絡(luò)上孤立的Bi原子降低了反應(yīng)速率決定步驟的能量勢(shì)壘，使得氣凝膠具有良好的電催化活性?？傊?，該工作為開(kāi)發(fā)高效的SAA燃料電氧化催化劑提供了一種很有前景的方法。

朱成周/文靜AFM：PdBi單原子合金氣凝膠助力高效乙醇氧化

圖2. 機(jī)理研究

PdBi Single-Atom Alloy Aerogels for Efficient Ethanol Oxidation. Adv. Funct. Mater., 2021, DOI: 10.1002/adfm.202103465.

https://doi.org/10.1002/adfm.202103465.

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