近日，伟德bv1946官网鄭偉濤、崔小強教授團隊在Nano Letters上發表了題為“Atomically Dispersed CrOxon Pd Metallene for CO-Resistant Methanol Oxidation”的文章。該工作報道了一個原子級分散的CrOx物種通過橋接O原子錨定在二維Pd金屬烯上的催化劑，表現出優異的甲醇氧化性能，相對于商業鉑碳其質量活性大大提高，并能快速脫除中間有毒中間體CO。這項工作為通過原子級工程-氧化物/金屬界面來提高甲醇電氧化性能提供了新的策略。
圖1.CrOx-Pd金屬烯的形貌表征
圖2.CrOx-Pd金屬烯的甲醇電氧化性能測試
直接甲醇燃料電池因其高能量密度、高便攜性和燃料可及性而被認為是電動汽車電氣化的合适候選者。陽極甲醇氧化反應是直接甲醇燃料電池發展的瓶頸。Pt基材料由于其獨特的電子結構而成為最有效的甲醇氧化反應催化劑。然而，Pt基材料的高成本和耐久性差阻礙了直接甲醇燃料電池的商業化。特别是，反應中間體，如CO，會強烈吸附在Pt基材料上，導緻活性位點中毒和性能下降。開發低成本、高性能的新型直接甲醇燃料電池催化劑至關重要。
金屬烯是一種新興的具有原子厚度的二維納米材料，與商業納米顆粒相比，它具有更充分的Pt基材料利用率和更豐富的暴露活性位點，引起了人們的廣泛關注。需要注意的是，OH*是CO*輔助轉化為CO2(CO*+ OH*→COOH*→CO2)的關鍵，但通常被忽視。金屬烯獨特的電子結構在削弱CO*吸附的同時，也減少了對OH*的吸附，使得甲醇氧化性能有待提高。因此，提高金屬烯對OH*的吸附性能，降低CO*的吸附能是必要的，但這仍然是一個挑戰。
伟德bv1946官网博士研究生邱雨和研究員範錦昌為本文共同第一作者。本文通訊作者為伟德bv1946官网鄭偉濤教授和崔小強教授。該工作得到了國家自然科學基金，吉林省科技發展計劃項目，吉林省發展和改革委員會自主創新能力建設項目以及中國博士後科學基金的大力➿⚽✨➿。
相關文章：Atomically Dispersed CrOxon Pd Metallene for CO-Resistant Methanol Oxidation,Nano letters, 23(20), 9555-9562 (2023)
論文全文鍊接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.3c03141
