層狀和異質結構Pd/PdWCr片狀組裝納米花作為高活性和穩(wěn)定的甲酸氧化電催化劑First published: 06 September 2020催化劑在不同器件的高性能電化學能量轉換中起著至關重要的作用。直接甲酸燃料電池（DFAFCs）在便攜式電子設備和電動汽車上有著巨大的應用潛力，但其甲酸電氧化反應動力學相對較慢，限制了其技術可行性。鈀(Pd)是FAOR常用的直接脫氫催化劑，但其價格昂貴，需要進一步改進。如何在降低Pd用量的同時顯著提高催化活性，對于DFAFCs的實際應用至關重要。同時，在酸性條件下，Pd極其不穩(wěn)定，因此如何提高Pd催化劑的穩(wěn)定性也是亟待解決的問題。近日，西南大學李長明教授與青島大學張連營教授等人在國際頂級期刊Advanced Functional Materials (影響因子：15.621) 上發(fā)表題為“Layered and Heterostructured Pd/PdWCr Sheet-Assembled Nanoflowers as Highly Active and Stable Electrocatalysts for Formic Acid Oxidation”的研究工作。在這項工作中，在不使用任何額外的表面活性劑的情況下，采用簡捷的濕化學方法合成了一種具有多層異質結構的Pd/PdWCr納米片花催化劑（L-Pd/PdWCr）。這種獨特的納米物理結構和Pd的最佳電子結構，為FAOR提供了優(yōu)越的催化活性和優(yōu)異的穩(wěn)定性。要點一：L-Pd/PdWCr在所有已報道的鈀基電催化劑中，甲酸氧化的起始電位最負（低達?0.174V vs SCE），顯示了極高的電催化活性，其催化峰值電流密度比市售Pd/C高4.3倍，穩(wěn)定性更好。要點二：催化增強機理主要是由于Pd/PdWCr納米片的層狀結構和異質結構的協(xié)同作用。W和Cr修飾的Pd/PdWCr異質結構以合適的結合能優(yōu)化Pd的電子結構，降低電荷轉移電阻。此外，層狀納米片組裝花提供了易于接近的大表面積和快速的質量傳輸路徑。要點三： 高穩(wěn)定性的原因在于層狀結構和交聯(lián)花骨架形成的高度穩(wěn)定結構降低了總自由能，并抑制了W和Cr對Pd的溶解。Layered and Heterostructured Pd/PdWCr Sheet‐Assembled Nanoflowers as Highly Active and Stable Electrocatalysts for Formic Acid Oxidationhttps://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202003933功能材料，綠色能源（鋰電池、超級電容器、燃料電池、太陽能電池以及產(chǎn)氫和儲氫），生物傳感器/微流控芯片及其醫(yī)學診療應用。發(fā)表639篇SCI科學論文, 包括Nature Mater, Nature Energy, JACS, Phys Rev Let, Nanolett, ACS Nano, Adv Mater, Adv Energy Mater, Adv Funct Mater, Environ Energ science等頂尖雜志。并擁有美國、新加坡和中國等專利 174項，8 項英文專著，246個國際科學技術大會邀請報告/主題報告等。SCI 總引用27000多次, 他引25500多次，引用100次以上的文章65篇，H-影響因子: 80。2014、2015、2016、2017、2018年愛思唯爾命名的全球和中國材料科學論文高被引用科學家。湯森路透（Thomson Reuters）全球材料高被引科學家和2018 科睿唯安(Clarivate Analytics) 全球交叉學科高被引科學家。ESI材料科學、工程、化學和生物/生物工程四個領域“全球前百分之一科學家”。國際著名科學期刊“RSC Advances” 編委，”Nanoscale” ”Nanoscale Advances”（RSC）顧問成員和“Joule”（Cell）顧問成員。2014年6月于西南大學潔凈能源與先進材料研究院獲得博士學位，并留校工作。師從美國醫(yī)學與生物工程院院士、英國皇家化學會會士李長明教授。主要從事新型納米材料和功能復合材料的設計、制備及其在電催化、燃料電池等領域的應用。目前以第一作者/通訊作者在《Advanced Energy Materials》、《Nano Energy》等國際著名期刊上發(fā)表SCI文章20余篇；申請國際/國內發(fā)明專利7項，其中授權4項。2016年9月入職青島大學能源與環(huán)境材料研究院——趙修松教授研究團隊，青島大學第四層次特聘教授，碩士生導師。
