効率的な燃料酸化電気触媒材料としての超薄型PtNiM（M = Rh、Os、Ir）ナノワイヤ

要約：新しい電気触媒の開発は、アルコール酸化用に高い活性と耐久性を兼ね備える必要があり、直接アルコール燃料電池において重要です。しかし、一般に使用されるPtベースの触媒は、限られた触媒活性、高い過電圧、および深刻なCO中毒を含む欠点を依然として示しています。本研究では、優れた抗CO中毒能力と高い活性を持つ超薄型PtNiM（M = Rh、Os、Ir）ナノワイヤ（NWs）を調製するための一般的なアプローチが報告されています。その優れたナノ構造と最適な電子相互作用により、超薄型PtNiM NWsは、メタノール酸化反応（MOR）とエタノール酸化反応（EOR）の両方に対して強化された電気触媒性能を示します。最適なPtNiRh NWsは、MORにおける質量活性が1.72 A mg−1で、特異的活性が2.49 mA cm−2であり、これらはPt/Cのそれと比較してそれぞれ3.17倍および2.79倍高いです。特に、MORおよびEORに対するPtNiRh NWsの発生電位は、Pt/Cと比べて約65mVおよび85mV低下します。密度汎関数理論計算は、電子的およびエネルギー的な観点からMORおよびEORに対する高い抗中毒特性をさらに確認します。RhおよびNiの導入により、電子豊富および枯渇中心に関連するPt 5dバンドの安定したピン留めが反応性と抗CO中毒のジレンマを解決します。