谷物边界触发基底平面活点在Mn-Doped Pd纳米板中,以促进氧降解反应
Yongqing Shen1, Hanghang Zuo1, Manyuan Gan1
1Key Laboratory of Interface Science and Engineering in Advanced Materials, Ministry of Education, College of Materials Science and Engineering, Taiyuan University of Technology, Taiyuan 030024, P. R. China.
ACS nano
|February 17, 2026
概括
在基于的2D纳米片中进行粒度边界工程,为氧降解反应 (ORR) 创建活性位点. 这提高了催化性能和稳定性,超过了商业催化剂的性能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 基于二维 (2D) (Pd) 的纳米薄膜是氧减少反应 (ORR) 的有希望的催化剂.
- 目前基于Pd的催化剂在基底平面上存在有限的活性点,阻碍了它们的电催化性能.
- 开发增强内在活动和稳定的策略对于实际应用至关重要.
研究的目的:
- 为了改进ORR催化,设计富含谷物边界 (GB) 的 (Mn) 化Pd纳米片 (GB-PdMn NSs).
- 调查GBs和Mn兴奋剂对Pd纳米片电子结构和催化活性的协同效应.
- 通过激活惰性基底平面站点来优化ORR路径.
主要方法:
- 一个湿化学合成的GB-PdMnNSs.
- 使用现场拉曼光谱学进行了表征.
- 在性介质中进行电催化性能测试.
- 理论计算以了解反应机制.
主要成果:
- GB-PdMn NSs在0.90V (vs RHE) 实现了2.65A mg-1的高质量活性,比商业Pt/C高12.62倍.
- 在超过10,000个潜在周期的过程中表现出卓越的稳定性.
- GBs被证明可以增强O2吸附,并促进OH*吸附-脱附.
- 位于GBs附近的局部拉伸应变激活了惰性基底平面站点.
结论:
- 结合Mn兴奋剂的GB工程有效地在ORR的Pd纳米片中创建了丰富的活性位点.
- 协同效应优化ORR路径,从而显著增强活动和稳定性.
- 这种方法为设计高性能基于Pd的电催化剂提供了有价值的策略.
