谢水奋教授课题组在国际顶级期刊《Journal of Materials Chemistry A》发表论文

作者:雷水清      单位:材料學院 發布時間:2019-08-02

 近日,我校材料學院謝水奮教授課題組在金屬納米催化領域再次取得重要研究進展,相關成果以“Facilitating the C–C bond Cleavage on Sub-10 nm Concavity-Tunable Rh@Pt Core-Shell Nanocubes for Efficient Ethanol Electrooxidation”爲題正式發表在國際權威期刊《Journal of Materials Chemistry A》上。該期刊由英國皇家化學會出版,影響因子達10.733,在材料化學領域具有重要影響力。 

    该论文通过设计精确合成尺寸在10納米以下的Rh@Pt核殼納米立方體,構築特異Rh–Pt異質界面Pt原子台階表面,實現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,通過動力學操縱原子沈積速率和表面原子擴散速率之比(Vdep./Vdiff.),成功制備得到一系列內凹程度可控、Pt層厚度在3原子層左右的Rh@Pt核殼納米立方體。在電催化乙醇氧化過程中,內凹程度最大、富含表面Pt台階位的Rh@Pt核殼納米立方體现出最为优异的催化活性和稳定性,其质量活性和面積活性分別爲商品化Pt/C催化劑的3.746.89倍。原位電化學紅外光譜表明,存在的高指數界面能促進乙醇C–C鍵斷裂生成CO2,提高了12電子轉移的乙醇完全氧化。隨著內凹程度的減弱,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,産物以4電子轉移過程的乙酸爲主。該研究工作通過精准的結構設計,有效優化Pt基金屬納米材料的催化活性和選擇性,对贵金属纳米催化劑的合理设计具有重要的指导意义。 

 該研究工作在謝水奮教授(通訊作者)的指導下,由材料學院2017級碩士研究生李娉婷(第一作者),及劉凱、呂梓禧、廖新豔等碩士研究生共同參與完成,得到了國家自然科學基金面上項目(21771067)、福建省自然科學基金傑出青年項目(2017J06005)及華僑大學科研基金和研究生創新基金的資助。 

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




(值班編輯:吳江輝)