通讯作者：郭少军；作者单位：北京大学；研究内容氢燃料电池中，通常采用铂（Pt）基催化剂充当氢氧化反应（HOR）和析氢反应（HER）的电催化剂，但在碱性条件下，Pt对HOR的反应动力学比酸性条件下慢了约2-3个数量级。同时，Pt催化剂存在CO吸附性强，但抗CO中毒性能差的特点。近年来，虽然电催化的研究取得了重大进展，但增强HOR/HER活性和抗CO中毒性能的机制仍不明确。其中，平衡氢（Had）和羟基（OHad）的吸收是促进HOR反应的主要途径，其代表性的方法：① 将Pt与过渡金属合金化，调整d-带中心从而优化Had结合能（HBE）；② 引入具有高亲氧性的外来原子，调整催化剂的表面亲氧性，通过所谓的双功能机制（羟基吸附能OHBE描述催化反应活性）来加速碱性中的Volmer步骤。基于此，北京大学的郭少军团队，通过将具有高亲氧性的MoOx原子层沉积到PtMo纳米颗粒表面上，形成PtMo/MoOx电催化剂，以增强碱性介质中抗CO中毒的氢循环电催化。研究要点一、 通过将具有高亲氧性的MoOx原子层沉积到具有优化的Had、OHad和COad吸附的PtMo纳米颗粒表面上，合成Pt/Mo原子比可调的PtMo/MoOx纳米颗粒（NPS）。二、 实验表征和密度泛函理论(DFT)计算表明，通过调节PtMo/MoOx界面纳米颗粒独特的电子结构、表面亲氧性以及氢(Had)和羟基(OHad)的平衡吸附强度对HOR和HER电催化至关重要。三、 合理设计的PtMo/MoOx-1/C催化剂具高的HOR动电流密度和交换电流密度，分别是Pt/C催化剂的10.3倍和3.8倍。非晶态MoOx中活性氧有效地增强了CO中间体的氧化和去除能力。图1. PtMo/MoOx NPs的合成及结构表征 图2. 电子状态和配位环境的表征 图3.电化学性能及理论研究 图4. PtMo/MoOx-1/C的抗CO中毒HOR性能 图5. 抗CO中毒机理的理论计算参考文献：Amorphous MoOx with high oxophilicity interfaced with PtMo alloy nanoparticles boosts anti-CO hydrogen electrocatalysis Adv. Mater. 2023DOI: 10.1002/adma.202211854https://doi.org/10.1002/adma.202211854往期推荐 一颗智齿引硕博生围观，网友：这是一篇SCI啊，够养活3个博士生 2023-02-27 JACS：合金纳米团簇Ag15Cu6高效电催化CO2还原 2023-02-27 求助丨组会工作汇报后，同组师兄偷偷做了和我一样的实验，idea被窃取！ 2023-02-24 能源人想发好论文，这些原位测试要懂得！ 2023-02-27