Ultrasmall (<2 nm) Au@Pt Nanostructures: Tuning the Surface Electronic States for Electrocatalysis

材料科学 双金属片 纳米材料 纳米技术 纳米材料基催化剂 电催化剂 纳米结构 纳米线 纳米颗粒 费米能级 表面状态 电子结构 贵金属 金属 电化学 物理化学 电极 计算化学 曲面(拓扑) 化学 电子 物理 冶金 量子力学 数学 几何学
作者
Lucas D. Germano,Valéria S. Marangoni,Naga Vishnu Vardhan Mogili,Leandro Seixas,Camila M. Maroneze
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:11 (6): 5661-5667 被引量:22
标识
DOI:10.1021/acsami.8b12712
摘要

The ability to tune the electronic properties of nanomaterials has played a major role in the development of sustainable energy technologies. Metallic nanocatalysts are at the forefront of these advances. Their unique properties become even more interesting when we can control the distribution of the electronic states in the nanostructure. Here, we provide a comprehensive evaluation of the electronic surface states in ultrasmall metallic nanostructures by combining experimental and theoretical methods. The developed strategy allows the controlled synthesis of bimetallic nanostructures in the core-shell configuration, dispensing of the use of any surfactant or stabilizing agents, which usually inactivate important surface phenomena. The synthesized ultrasmall Au@Pt nanoarchitecture (∼1.8 nm) presents an enhanced performance catalyzing the hydrogen evolution reaction. First-principles calculations of projected and space-resolved local density of states of Au55@Pt92 (core-shell), Au55Pt92 (alloy), and Pt147 nanoparticles show a prominent increase in the surface electronic states for the core-shell bimetallic nanomaterial. It arises from a more-effective charge transfer from gold to the surface platinum atoms in the core-shell configuration. In pure Pt147 or Au55Pt92 alloy nanoparticles, a great part of the electronic states near the Fermi level is buried in the core atoms, disabling these states for catalytic applications. The proposed experimental-theoretical approach may be useful for the design of other systems composed of metallic nanoparticles supported on distinct substrates, such as two-dimensional materials and porous matrices. These nanomaterials find several applications not only in heterogeneous catalysis but also in sensing and optoelectronic devices.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
lzh发布了新的文献求助10
1秒前
英姑应助SUNYAOSUNYAO采纳,获得10
2秒前
adgcxvjj应助yibose采纳,获得10
2秒前
萌~Lucky完成签到,获得积分10
2秒前
e394282438发布了新的文献求助20
2秒前
王小帅ok完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
daxia完成签到,获得积分10
4秒前
酷酷的小鸽子完成签到,获得积分10
4秒前
bkagyin应助zhangchaobo采纳,获得10
4秒前
iuu完成签到,获得积分20
5秒前
6秒前
6秒前
6秒前
cxw完成签到,获得积分10
8秒前
桐桐应助菠萝炒饭采纳,获得40
8秒前
8秒前
8秒前
wuxiaoyan426完成签到,获得积分10
9秒前
echo发布了新的文献求助10
9秒前
yaya发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
四叶草发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
11秒前
11秒前
wuxiaoyan426发布了新的文献求助10
12秒前
Saunak完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
12秒前
小丑羊完成签到,获得积分10
13秒前
王世缘完成签到,获得积分10
13秒前
huqin完成签到 ,获得积分10
14秒前
慕青应助土土b采纳,获得10
14秒前
爆米花应助cdk采纳,获得10
14秒前
今后应助张英浩采纳,获得10
15秒前
会笑的黑猫完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
Leo发布了新的文献求助10
17秒前
SUNYAOSUNYAO发布了新的文献求助10
17秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
Prescott's Microbiology: 2026 Release ISE 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Environmental Leverage in Times of Climate Crisis: Product Standards, Carbon Border Measures and Preferential Trade Agreements 1000
Erwählung und Berufung bei Paulus: Bedeutung, Entwicklung und Funktion einer Vorstellung in ihrem frühjüdischen und griechisch-römischen Kontext 850
The Cambridge Handbook of Intellectual Property and Upcycling 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7210508
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8843197
关于积分的说明 18661757
捐赠科研通 6862302
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3182416
关于科研通互助平台的介绍 2342871
邀请新用户注册赠送积分活动 2156819