Mastering the surface strain of platinum catalysts for efficient electrocatalysis

电催化剂 催化作用 铂金 应变工程 材料科学 拉伤 甲醇 化学工程 钯 纳米技术 电化学 化学 物理化学 电极 冶金 硅 工程类 内科学 有机化学 医学
作者
Tianou He,Weicong Wang,Fenglei Shi,Xiaolong Yang,Xiang Li,Jianbo Wu,Yadong Yin,Mingshang Jin
出处
期刊:Nature [Nature Portfolio]
卷期号:598 (7879): 76-81 被引量:586
标识
DOI:10.1038/s41586-021-03870-z
摘要

Platinum (Pt) has found wide use as an electrocatalyst for sustainable energy conversion systems1-3. The activity of Pt is controlled by its electronic structure (typically, the d-band centre), which depends sensitively on lattice strain4,5. This dependence can be exploited for catalyst design4,6-8, and the use of core-shell structures and elastic substrates has resulted in strain-engineered Pt catalysts with drastically improved electrocatalytic performances7,9-13. However, it is challenging to map in detail the strain-activity correlations in Pt-catalysed conversions, which can involve a number of distinct processes, and to identify the optimal strain modification for specific reactions. Here we show that when ultrathin Pt shells are deposited on palladium-based nanocubes, expansion and shrinkage of the nanocubes through phosphorization and dephosphorization induces strain in the Pt(100) lattice that can be adjusted from -5.1 per cent to 5.9 per cent. We use this strain control to tune the electrocatalytic activity of the Pt shells over a wide range, finding that the strain-activity correlation for the methanol oxidation reaction and hydrogen evolution reaction follows an M-shaped curve and a volcano-shaped curve, respectively. We anticipate that our approach can be used to screen out lattice strain that will optimize the performance of Pt catalysts-and potentially other metal catalysts-for a wide range of reactions.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

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
桥西小河完成签到 ,获得积分10
3秒前
fancy完成签到 ,获得积分10
7秒前
彭大大完成签到,获得积分10
9秒前
BuSihan完成签到 ,获得积分10
10秒前
玩命的紫夏完成签到,获得积分10
24秒前
25秒前
SciGPT的应助被d4c9e3258a6248fe采纳,获得10
26秒前
flb1227完成签到 ,获得积分10
26秒前
张一二发布了新的文献求助30
29秒前
yxrose完成签到,获得积分10
32秒前
张一二完成签到,获得积分10
34秒前
GingerF的应助被雪山大地采纳,获得80
36秒前
申申完成签到 ,获得积分10
39秒前
沉睡千年的蛆完成签到,获得积分10
41秒前
42秒前
风中可仁完成签到 ,获得积分10
42秒前
芭乐王子完成签到 ,获得积分10
43秒前
微笑的严青完成签到,获得积分10
43秒前
48秒前
实验小学五道杠大队长完成签到,获得积分10
51秒前
智文完成签到 ,获得积分10
52秒前
55秒前
lian发布了新的文献求助10
59秒前
yang完成签到 ,获得积分0
59秒前
wenjing完成签到 ,获得积分10
59秒前
怡然契完成签到 ,获得积分10
1分钟前
强健的面包完成签到,获得积分10
1分钟前
lian完成签到,获得积分10
1分钟前
Joanne完成签到 ,获得积分0
1分钟前
Aiden完成签到,获得积分10
1分钟前
seujyc完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Tristan完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
活力的尔蓉完成签到,获得积分10
1分钟前
aajhajkahna的应助被科研通管家采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
Julian的应助被科研通管家采纳,获得30
1分钟前
慕青的应助被科研通管家采纳,获得20
1分钟前
风中柚子完成签到 ,获得积分10
1分钟前
czn0523完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高分求助中
(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
Spec 401: Standards for Jet Fuel Facility and Equipment Commissioning and Flushing at Airports, 2026.1 (Original Issue) 1000
Spec 103: Standard for Jet Fuel Quality Control at Airports, Revision 2026.1 1000
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Topological Photonics: Fundamentals and Applications 500
5th World Conference on Detergents: Reinventing the Industry : Opportunities and Challenges 500
Les Mots du discours 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8097597
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9508119
关于积分的说明 21463940
捐赠科研通 7672222
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3407236
关于科研通互助平台的介绍 2535231
邀请新用户注册赠送积分活动 2446709