甲酸鹽燃料電池（DFFCs）作為一種未來能源結構和環境可持續性的技術，受到廣泛的關注，因為甲酸鹽可從利用CO₂中獲得。基于此，香港城市大學王新教授和陜西師范大學陳煜教授等人報道了通過簡單的自模板方法，合成了具有豐富缺陷位點的異質結構PtPd合金和氧化物納米線（PtPd-ox NWs），具有高的甲酸鹽電氧化反應（FOR）活性。具有最佳性能的樣品對中間體具有良好的吸附行為，且Pt位點與甲酸鹽中氧的d–p軌道雜化相互作用強，有利于低能壘的FOR直接途徑。此外，異質結構還能在鄰近活性位點結合吸收的氫和CO，從而提供足夠的羥基物種，促進CO₂的形成，有助于改善PtPd-ox NWs上的FOR動力學。

通過密度泛函理論（DFT）計算，作者研究了吸附物的吸附吉布斯自由能變化（ΔG）。PtPd-PtPdO(111)對*H的吸附強度弱于PtPd(111)和Pt(111)，減弱的*H吸附有利于*H解吸，使*OCHO隨后吸附在PtPd-PtPdO(111)上。*OCHO的ΔG趨勢為PtPd-PtPdO(111) < PtPd(111) < Pt(111)，表明甲酸鹽對PtPd-PtPdO(111)的吸附明顯更有利。Bader電荷分析表明，電子轉移主要發生在*OCHO中Pt位點與氧原子之間，其中PtPd-PtPdO(111)轉移最多，表明吸附較強。

Pt-5d和*OCHO中O 2p軌道之間的雜化產生d–p軌道重疊，形成Pt-O吸附鍵。PtPd-PtPdO(111)異質結表面形成的d–p軌道明顯重疊，d–p軌道之間的強相互作用導致Pt-5d軌道展寬，更多的O-2p電子參與軌道雜化，提高了吸附強度。在PtPd-PtPdO(111)異質結構表面，成鍵軌道占有更多的電子，且PtPd-PtPdO(111)的綜合COHP高于PtPd(111)和Pt(111)，顯示出最高的成鍵強度。此外，Pt-5d和O-2p軌道的雜化產生了跨越費米能級（E_F）的反鍵軌道，PtPd-PtPdO(111)上占據E_F以上的反鍵軌道較多，表明吸附強度較其他軌道強。

Boosting Formate Electrooxidation by Heterostructured PtPd Alloy and Oxides Nanowires. Adv. Mater., 2024, DOI: https://doi.org/10.1002/adma.202403664.