学术名人堂之Peter Strasser

Peter Stasser

基本信息：

柏林工业大学教授，电催化领域大牛，H-index: 72

E-mail: [e-mail]

课题组主页：

http://www.technischechemie.tu-berlin.de/menue/about_us/univ_prof_dr_p_strasser/parameter/en/

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Peter Strasser课题组的研究有两个特点：专注和深入。

1. 核心课题：

他们的研究主要集中在PtM (M=Cu, Ni, Co)纳米合金在酸性溶液中去合金（dealloying）行为对氧还原反应（ORR）的影响。在dealloying的过程中，纳米颗粒的形貌、结构、成分产生了很大的变化，这些变化对催化反应具有重大的影响。研究这些纳米颗粒在合成以及在电化学反应过程中的变化，结合高分辨电镜，对基础研究和燃料电池的应用都具有重要的借鉴意义。

代表性论文：

Science 2014, 346 (6216), 1502-1506; Nat. Chem. 2010, 2, 454; J. Am. Chem. Soc. 2007, 129 (42), 12624-12625; Nature Mater.  2013, 12 (8), 765; J. Phys. Chem. C 2008, 112 (7), 2770-2778; Angew. Chem. Int. Ed. 2007, 46 (47), 8988-8991; Nano Lett. 2012, 12 (11), 5885-5889; Nano Lett. 2012, 12 (10), 5423-5430;Nano Lett. 2013, 13 (3), 1131-1138; Energy Environ. Sci. 2015, 8 (1), 258-266; Nano Lett. 2015, 15, 11, 7473-7480; ACS Nano 2013, 7, 7, 5666-5674; Nano Lett. 2016, 16, 1719-1725

图片来源：J. Am. Chem. Soc. 2007, 129 (42), 12624-12625

基本介绍：这篇文献是Strasser在早期（07年）的一篇文章，也是奠定了后面研究方向的一篇文章，本文介绍了一种利用电化学循环伏安去合金的方法，过渡金属Cu在酸性介质中会逐渐溶解，而Pt由于是贵金属不会溶解，在扫描过程中逐渐形成中间是PtCu合金而表面是Pt壳的结构，这种结构能极大地提升ORR的活性，它的质量活性大概是纯Pt的5倍。

图片来源：Nat. Chem. 2010, 2, 454

基本介绍：本文入选Nature Chemistry Top 10 高引用论文 (2009–2017)。这篇文章其实是第一篇文章(J. Am. Chem. Soc. 2007, 129 (42), 12624-12625)的机理解释，即为什么dealloyed的PtCu合金的活性要比纯Pt要好，当然如果只是单纯解释一下活性好的原因的话那就不可能发nature子刊了。在introduction部分，作者从合金纳米结构对催化反应活性影响的角度出发，将影响催化反应的因素归结为三个效应：ensemble, ligand, geometric。Ensemble effect即不同种类的表面原子，每一种原子当它们单独存在或者相互之间组合存在的时候，表现出对反应物分子不同的反应活性，比如我们常常说的原子对的存在对不同构型的反应物分子具有有利或有害的吸附作用。Ligand effect即由于不同的表面原子引起的电子电荷的相互转移，原子的电子结构对于催化反应具有重要的影响。Geometric effect (strain effect)即在其它原子的影响下，表面原子排列的紧密度（表面应力）不同，常常分为压缩应力和扩张应力（直观的证据见Prof. Yi Cui发的Science, 2016, 354, 1031-1036）。而在合金催化中人们难以将这三者区分开来，因为这三者往往共同在起作用，因此单独研究strain effect对催化活性的影响是很困难的。而作者利用这种dealloyed的结构排除了Ensemble effect和Ligand effect对于催化活性的影响，通过调节PtCu的成分，可以调节表面Pt shell的strain effect，从而研究strain effect对催化活性的影响。

图片来源：Science 2014, 346 (6216), 1502-1506

基本介绍：为了更好地理解PtM合金纳米颗粒的形成与去合金化过程，Peter Strasser课题组近些年来在高端表征方向投入了很多，本文是代表作之一，采用球差矫正电镜研究了PtM合金纳米颗粒的元素各向异性生长过程。

图片来源：Nano Lett., 2012, 12 (10), 5423–5430

基本介绍：Science的姐妹篇，是Science的前期研究基础，采用球差电镜对PtNi去合金化过程进行了研究

2. 其他课题：

纳米颗粒结构对电化学析氧(OER)和CO2还原(CRR)等反应的影响

代表性论文：

OER：

J. Am. Chem. Soc., 2014, 136 (47),16473–16476; ChemCatChem, 2010, 2, 724-761; ACS Catal., 2012, 2 (8), 1765-1772; Nature Commun. 2015, 6, 8625; J. Am. Chem. Soc., 2016, 138 (17), 5603–5614; J. Am. Chem. Soc., 2015, 137 (40), 13031–13040; J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 38, 12552-12563; Energy Environ. Sci., 2016, 9, 2020-2024; J. Am. Chem. Soc. 139, 5, 2070-2082; Angew. Chem. Int. Ed. 2017, 56 (22), 5994-6021

图片来源：J. Am. Chem. Soc., 2016, 138 (17), pp 5603–5614

图片来源：J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 12552-12563

CRR：

J. Am. Chem. Soc., 2014, 136, 6978-6986; Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54 (37), 10758-10762; ACS Catal., 2016, 6 (4), 2136–2144

 图片来源：J. Am. Chem. Soc., 2014, 136, 6978-6986

 图片来源：ACS Catal., 2016, 6 (4), pp 2136–2144; 

评述性文章：

Science, 2015, 349 (6246), 379-380

温馨提示：我们后期会将Peter Strasser的一些代表性工作进行深入地介绍，并对其研究历程进行剖析，敬请期待。

备注：Peter Strasser的代表性论文这里只列出了一部分高引用次数的论文，更多内容请查看课题组主页。

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