单原子层Pd壳的Pt3Ni纳米立方体的甲酸氧化性能

摘要

通过一种结合了CO辅助合成Pt3Ni纳米立方粒子和单原子层Cu壳欠电位沉积再置换为Pd的方法,成功制备出了具有单原子层Pd壳和Pt3Ni纳米立方粒子核结构的Pt3Ni@Pd/C催化剂.电感耦合等离子体元素分析、X射线衍射和透射电子显微镜法被用于研究表征此种Pt3Ni@Pd/C催化剂,结果显示大部分Pt3Ni纳米粒子的表面都由{100}族的晶面所构成.而且在这些{100}族的晶面上,单原子层Pd壳通过电沉积的外延生长,也获得了{100}族的晶面.本文进一步对Pt3Ni@Pd/C作为甲酸氧化电催化剂的性能进行了研究,并与商业Pd/C和原Pt3Ni/C催化剂进行了比较.结果显示,由于Pt3Ni@Pd/C的单原子层Pd壳的结构和所暴露出的Pd{100}族的晶面,Pt3Ni@Pd/C催化剂具有优异的甲酸氧化电催化性能.与原Pt3Ni/C催化剂相比较,Pt3Ni@Pd/C催化剂的贵金属质量比活性提高到了7.5倍.此外,与商业Pd/C催化剂相比,Pt3Ni@Pd/C催化剂的比表面活性和Pd质量比活性也分别提高到了2.5和8.3倍.