Pd‐Enriched‐Core/Pt‐Enriched‐Shell High‐Entropy Alloys Nanoparticles with a Face‐Centred Cubic Structure for C1 and C2 Alcohol Oxidation

催化作用 合金 纳米颗粒 甲醇 化学工程 材料科学 立方晶系 化学 纳米技术 冶金 结晶学 有机化学 工程类
作者
Xianzhuo Lao,Xingqi Liao,Chen Chen,Jiasheng Wang,Likang Yang,Ze Li,Junwei Ma,Aiping Fu,Hongtao Gao,Peizhi Guo
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
标识
DOI:10.1002/ange.202304510
摘要

Recently, high-entropy alloy nanoparticles (HEA NPs) have aroused great interest globally with their unique electrochemical, catalytic, and mechanical properties, as well as diverse activity and multielement tunability for multi-step reactions. Herein, a facile low-temperature synthesis method at atmospheric pressure is employed to synthesize Pd-enriched-HEA-core and Pt-enriched-HEA-shell NPs with a single phase of face-centred cubic structure for promoting the oxidation of C1 and C2 alcohols. Interestingly, the lattice of both Pd-enriched-HEA-core and Pt-enriched-HEA-shell enlarge during the formation process of HEA, with tensile strains included in the core and shell of HEA. Strikingly, the as-made PdAgSn/PtBi HEA NPs show excellent electrocatalytic activity and durability for methanol oxidation reaction (MOR) and ethanol oxidation reaction (EOR). Especially, the specific (mass) activity of PdAgSn/PtBi HEA NPs for MOR is 4.7 mA/cm2 (2874 mA mg(Pd+Pt)-1), about 1.7 (5.9) and 1.5 (4.8) times higher than that of commercial Pd/C and Pt/C catalysts, respectively. Combined with high-entropy effect, Pt sites and Pd sites on the interface of the HEA act synergistically to facilitate the multi-step process towards EOR. This study offers a promising way to find a feasible route for scalable HEA manufacturing with promising applications.
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