توسيع الشبكة الناتج عن إدخال الهيدروجين لجزيئات نانو من نوع Pd@Pt ذات النواة والغطاء لتحفيز أكسدة الكحول بكفاءة عالية

يعتبر هندسة الشبكة على جوانب محددة من المحفزات المعدنية أمرًا حيويًا ليس فقط لتحسين أدائها التحفيزي، ولكن أيضًا لفهم تأثير هندسة الشبكة القائمة على الجوانب على التفاعلات التحفيزية. هنا، نطور طريقة سهلة من مرحلتين لتوسيع الشبكة على جوانب محددة، وهي Pt(100) و Pt(111)، من المحفزات Pt. نقوم أولاً بتحضير جزيئات نانو من نوع Pd@Pt ذات النواة والغطاء، مع التعرض لجوانب Pt(100) و Pt(111) على التوالي، من خلال النمو الإيبيتاكسي لل Pd، ثم تحويل نواة Pd إلى PdH0.43 عن طريق إدخال الهيدروجين. يؤدي توسع الشبكة لنواة Pd إلى توسيع الشبكة للغطاء Pt، مما يمكن أن يعزز بشكل كبير تفاعل أكسدة الكحول (AOR) على كلا الجانبين Pt(100) و Pt(111). لقد تم تحقيق أنشطة محددة للكتلة من Pt تبلغ 32.51 A mgPt-1 لأكسدة الميثانول و 14.86 A mgPt-1 لأكسدة الإيثانول، وهي 41.15 و 25.19 مرة من تلك للمحفز التجاري Pt/C، على التوالي، على جانب Pt(111). تشير حسابات نظرية الكثافة الوظيفية (DFT) إلى أن الأداء التحفيزي المحسن بشكل ملحوظ على كلا الجانبين Pt(100) و Pt(111) من خلال توسع الشبكة ينشأ من تعزيز امتصاص OH. هذا العمل لا يمهد فقط الطريق لهندسة الشبكة على جوانب محددة من المواد النانوية لتعزيز نشاطها الكهروكيميائي، ولكنه يقدم أيضًا استراتيجية واعدة نحو التصميم العقلاني والتحضير لمحفزات عالية الكفاءة.