王磊/赖建平/郭少军Nano Letters.：含高价M的PdCu纳米粒子用于碱性溶液中水电解

2023年10月14日上午10:22 • 顶刊解读

高价金属催化剂在各种电化学反应中表现出优异的性能。然而，目前还没有一种简单易行的方法，用于合成高价贵金属基材料。

近日，青岛科技大学王磊教授和赖建平教授、北京大学郭少军教授（共同通讯作者）等人报道了他们以铁离子（Fe³⁺）为助催化剂合成了不同的高价贵金属M掺杂的PdCu纳米粒子（M=Ir，Ru，Rh），并且表现出优异的电解水性能。

在0.1 M KOH下，Ir₁₆-PdCu/C的OER和质量活性分别是PdCu/C的50.5倍和16.5倍，在电压为1.63 V下，其整体水裂解的电流密度达到了10 mA cm^-2。

王磊/赖建平/郭少军Nano Letters.：含高价M的PdCu纳米粒子用于碱性溶液中水电解

图1. Ir-PdCu和PdCu NPs在0.1 M KOH中的OER性能

通过密度泛函理论（DFT）计算表明，高价铱（Ir）的加入可以优化中间产物的结合能，促进析氧反应和析氢反应（OER和HER）。而通过XPS分析表明，OER中形成的大量氧化Ir(V)有助于形成O-O键。

王磊/赖建平/郭少军Nano Letters.：含高价M的PdCu纳米粒子用于碱性溶液中水电解

图2. Ir-PdCu和PdCu NPs在0.1 M KOH中的HER性能

High Valence M-Incorporated PdCu Nanoparticles (M=Ir, Rh, Ru) for Water Electrolysis in Alkaline Solution. Nano Lett., 2021, DOI: 10.1021/acs.nanolett.1c01581.

https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.1c01581.

王磊/赖建平/郭少军Nano Letters.：含高价M的PdCu纳米粒子用于碱性溶液中水电解

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