我校师生在甲醇氧化电催化剂研究领域取得重要进展

近日，我校化学学院在DMFC阳极电催化剂研究领域取得重要突破，化学学院研究生王怡以第一作者身份、教师聂瑶以通讯作者身份、我校为第一署名单位在国际催化领域顶尖学术期刊《Applied catalyst b：environment》（IF=24.319,中科院大类一区）上发表科研成果：“Renovating Phase Constitution and Construction of Pt Nanocubes for Electrocatalysis of Methanol Oxidation via a Solvothermal-Induced Strong Metal-Support Interaction”。

据悉，直接甲醇燃料电池（DMFCs）是正在快速发展的可替代传统化石燃料的可再生能源转换装置，具有广阔的市场前景，其发展和部署在汽油-氢气跨越过渡时期不可或缺。Pt基合金是当前DMFCs中主要应用的阳极甲醇氧化反应（MOR）催化剂，但其在低过电位下易受反应中间体*CO毒化而失活，严重制约了DMFCs的输出功率和服役寿命。

聂瑶老师等人首创性利用低温溶剂热反应成功在Pt-CeCuO_x体系诱导产生强金属-载体相互作用（SMSI），一步实现Pt-Cu合金化及PtCu表面CeO_x包覆，革新了Pt的相组成和催化构型。所制备的CeO_x/PtCu/CeCuO_x/C催化剂在酸性电解质中表现出增强的电催化MOR活性、耐CO中毒能力和长期稳定性。密度泛函理论（DFT）计算结果指出，PtCu合金相和CeO_x包覆层的形成同时诱导产生了压缩应变效应、配体效应（从Cu到Pt的电荷转移）和强Pt-CeO_x电子相互作用；这些效应和电子作用的耦合使的CeO_x/PtCu/CeCuO_x/C中的Pt具有更多的缺电子特征和下移的d带中心，从而从本质上削弱了*CO的吸附能，有效地提高了其MOR活性和抗中毒能力。此外，CeO_x的存在增强了*OH在CeO_x/PtCu界面上的吸附，最大程度地减少了*CO对相邻Pt活性位点的阻塞。该研究得到国家自然科学基金青年项目的资助。

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