Small：了解金屬基電催化劑中電子結(jié)構(gòu)變化，以Pd@Pt核殼納米晶體為理想平臺(tái)

雖然金屬基電催化劑由于種類(lèi)繁多的酶模擬性質(zhì)而受到廣泛關(guān)注，但由于缺乏預(yù)測(cè)指標(biāo)以及結(jié)構(gòu)活性的模糊性，尋找這種高效催化劑仍然依賴于經(jīng)驗(yàn)探索關(guān)系。值得注意的是，表面電子結(jié)構(gòu)在金屬基催化劑中起著至關(guān)重要的作用，但在酶模擬中仍未得到探索。

基于此，復(fù)旦大學(xué)車(chē)仁超和上海交通大學(xué)鄔劍波等人研究了電子結(jié)構(gòu)作為Pd@Pt核殼納米晶體催化H₂O₂分解和催化氧化葡萄糖活性的可能指標(biāo)。Pd@Pt中原子的電子密度的應(yīng)變相關(guān)性可通過(guò)對(duì)表面取向和原子層數(shù)以精確控制，其電催化活性與表面電荷積累有密切的關(guān)系，其中電子積累量的增加可以提高模擬酶的活性。因此，在Pd@Pt_3L的Pt殼層中，具有壓應(yīng)變的二十面體對(duì)H₂O₂分解和葡萄糖氧化具有最高的電催化活性。

研究人員利用功函數(shù)理論和DFT計(jì)算，深入研究了應(yīng)變與電荷積累之間的相關(guān)性以及催化機(jī)制。該工作深入了解了金屬基納米材料的催化機(jī)理，為通過(guò)合理設(shè)計(jì)高效電催化劑提供了新的機(jī)會(huì)。特別是電荷積累度可以作為金屬催化劑的有效性能指標(biāo)，綜合研究還可以促使研究電子結(jié)構(gòu)對(duì)其他類(lèi)型電催化劑的影響。

Understanding of strain-induced electronic structure changes in metal-based electrocatalysts: Using Pd@Pt core-shell nanocrystals as an ideal platform, Small, 2021.?DOI: 10.1002/smll.202100559

https://doi.org/10.1002/smll.202100559

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