《精确调控Pt-Cu-Mn五重孪晶纳米框催化材料的应变提升氧还原催化性能》页面
本网讯（通讯员 李富强）近日，我校秦毓辰博士在国际知名期刊Advanced Functional Materials（先进功能材料）上发表题为《精确调控Pt-Cu-Mn五重孪晶纳米框催化材料的应变提升氧还原催化性能》（Fine-Tuning Intrinsic Strain in Penta-Twinned Pt–Cu–Mn Nanoframes Boosts Oxygen Reduction Catalysis）论文，在氧还原反应电催化材料的研发领域取得重要成果，并被MaterialsViewChina.Com网站作为研究亮点进行了专题报道。河南农业大学为论文第一署名单位，秦毓辰博士为该论文第一作者兼共同通讯作者，天津大学张志成教授和济南大学高道伟副教授为论文共同通讯作者。
氧还原反应因其复杂的反应路径，较高的反应活化能以及缓慢的动力学反应速率，成为制约金属空气电池和燃料电池两种能源转换方式发展的关键因素。铂（Pt）基合金纳米框催化剂由于其独特的开放型结构，特别是富含表面缺陷的纳米框更是受到了科研工作者的广泛关注。然而，目前关于Pt基纳米框表面应变效应对氧还原催化性能的影响被研究人员所忽略。该论文将重点研究Pt基纳米框的表面应变效应对氧还原催化性能的影响机制，本研究构筑了一种具有五重孪晶结构的Pt–Cu–Mn三元合金超细纳米框（Pt–Cu–Mn UNFs）。在碱性条件下的氧还原反应中，Pt–Cu–Mn UNFs展现出来超越商业Pt/C近10倍的催化活性，其面积比活性和质量比活性分别达到了3.38 mA cm−2和1.45 A mg−1。特别是，Pt–Cu–Mn UNFs的面积比活性和质量比活性分别是Pt–Cu–Mn三元合金纳米框（Pt–Cu–Mn PNFs）的1.45和1.71倍，证明Pt–Cu–Mn UNFs表面压缩应变对提高催化剂的活性具有重要作用。此外，本文还对两种纳米框在氧还原反应过程中的双氧水产率进行测试，发现Pt–Cu–Mn UNFs在氧还原过程中的双氧水产率远低于Pt–Cu–Mn PNFs，并且通过理论计算证实了纳米框的压缩应变可以减弱催化剂对活化氧的吸附能力以及改善氧还原反应路径。
本文展现了调控Pt基纳米框的表面应变可以有效得提升氧还原反应催化性能，为构筑高性能Pt基催化剂提供新思路。
秦毓辰博士已在国际一流期刊Advanced Functional Materials （先进功能材料）、Small（微观）、Journal of Materials Chemistry A（材料化学A）、Journal of Catalysis（催化期刊）、Chemistry of Materials（化学材料）等发表学术论文10余篇，其中两项研究成果被MaterialsViewChina.Com（中国材料观察）网站和相关公众号作为研究亮点进行了专题报道。
论文链接：《精确调控Pt-Cu-Mn五重孪晶纳米框催化材料的应变提升氧还原催化性能》
编辑：孙淑娥 孙慧敏
