近日，我校材料學(xué)院謝水奮教授課題組在金屬納米催化領(lǐng)域再次取得重要研究進(jìn)展，相關(guān)成果以“Facilitating the C–C bond Cleavage on Sub-10 nm Concavity-Tunable Rh@Pt Core-Shell Nanocubes for Efficient Ethanol Electrooxidation”為題正式發(fā)表在國(guó)際權(quán)威期刊《Journal of Materials Chemistry A》上。該期刊由英國(guó)皇家化學(xué)會(huì)出版，影響因子達(dá)10.733，在材料化學(xué)領(lǐng)域具有重要影響力。 

    該論文通過(guò)設(shè)計(jì)精確合成尺寸在10納米以下的Rh@Pt核殼納米立方體，構(gòu)筑特異Rh–Pt異質(zhì)界面及Pt原子臺(tái)階表面，實(shí)現(xiàn)了酸性條件下乙醇電氧化中催化C–C鍵斷裂能力及整體催化性能的提升。研究人員利用微量注射泵，通過(guò)動(dòng)力學(xué)操縱原子沉積速率和表面原子擴(kuò)散速率之比（V_dep./V_diff.），成功制備得到一系列內(nèi)凹程度可控、Pt層厚度在3個(gè)原子層左右的Rh@Pt核殼納米立方體。在電催化乙醇氧化過(guò)程中，內(nèi)凹程度最大、富含表面Pt臺(tái)階位的Rh@Pt核殼納米立方體現(xiàn)出最為優(yōu)異的催化活性和穩(wěn)定性，其質(zhì)量活性和面積活性分別為商品化Pt/C催化劑的3.74和6.89倍。原位電化學(xué)紅外光譜表明，存在的高指數(shù)界面能促進(jìn)乙醇C–C鍵斷裂生成CO₂，提高了12電子轉(zhuǎn)移的乙醇完全氧化。隨著內(nèi)凹程度的減弱，在平滑的Rh@Pt核殼納米立方體上，其催化C–C鍵斷裂的能力明顯下降，產(chǎn)物以4電子轉(zhuǎn)移過(guò)程的乙酸為主。該研究工作通過(guò)精準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，有效優(yōu)化Pt基金屬納米材料的催化活性和選擇性，對(duì)貴金屬納米催化劑的合理設(shè)計(jì)具有重要的指導(dǎo)意義。 

 該研究工作在謝水奮教授（通訊作者）的指導(dǎo)下，由材料學(xué)院2017級(jí)碩士研究生李娉婷（第一作者），及劉凱、呂梓禧、廖新艷等碩士研究生共同參與完成，得到了國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目（21771067）、福建省自然科學(xué)基金杰出青年項(xiàng)目（2017J06005）及華僑大學(xué)科研基金和研究生創(chuàng)新基金的資助。 

    論文鏈接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2019/ta/c9ta04867g#!divAbstract

（值班編輯：吳江輝）