湖南大学黄宏文教授Angew. Chem. ：快速合成多孔金属间化合物纳米片

点击蓝字关注我们

为了推进电化学能量转换装置的实际应用，制备高活性和耐用的电催化剂是至关重要的。对电极反应而言，如阴极氧还原反应(ORR)，将催化活性金属与过渡金属合金化是一种提高催化活性的有效策略，一般可归因于配体与合金产生的几何效应之间的协同作用。然而，随着催化活性的提高，合金催化剂的催化耐久性往往会由于活性金属元素优先浸出而变差。因此，如何在提高催化活性的同时，保持长时间的耐久性仍是一个严峻的挑战。

原子有序的金属间化合物纳米颗粒由于原子间相互作用的增强不仅仅会抑制活性金属元素向外扩散，也提高了合金的抗溶解性，往往比无序合金纳米颗粒表现出更好的催化活性和耐久性。然而，传统的方法一般涉及耗时和高温合成，在控制金属间化合物的结构方面的能力有限，阻碍了金属间化合物纳米催化剂的发展。

近日，湖南大学黄宏文教授团队报道了一种模板导向策略用于快速合成尺寸可调的Pd基 (PdM, M = Pb, Sn和Cd)超薄多孔金属间化合物纳米片(UPINs)。以Pd₃Pb为例，在140℃条件下反应10min即可合成多孔金属间化合物纳米片，这一策略的本质在于在合成中使用预成型的种子，作为模板来控制外来原子的沉积和随后的原子间扩散，进而实现Pd基多孔金属间化合物纳米片的合成。

以氧还原反应(ORR)为模型反应，合成的Pd₃Pb UPINs具有良好的活性、耐久性和耐甲醇性。电催化研究表明，在碱性条件下，Pd₃Pb UPINs的质量活性和比活性分别是商业Pt/C的6.8倍和9.8倍。理论计算表明，Pd₃Pb中Pd和Pb原子间的相互作用会优化电子结构，提高了ORR性能。此外，Pd₃Pb UPINs具有良好的稳定性和耐甲醇性，展示了较好的燃料电池应用潜力。

该工作提供了一种有效的金属间化合物纳米晶的形状控制合成策略，为金属间化合物纳米催化剂开辟了新的机遇。

原文链接
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202100307

相关进展

免责声明：部分资料来源于网络，转载的目的在于传递更多信息及分享，并不意味着赞同其观点或证实其真实性，也不构成其他建议。仅提供交流平台，不为其版权负责。如涉及侵权，请联系我们及时修改或删除。邮箱：[e-mail]

扫二维码｜关注我们

微信号 : Chem-MSE

诚邀投稿

欢迎专家学者提供化学化工、材料科学与工程产学研方面的稿件至[e-mail]，并请注明详细联系信息。化学与材料科学®会及时选用推送。