Nanoframes Multimetálicos Altamente Cristalinos com Superfícies Eletrocatalíticas Tridimensionais

O controle da estrutura em nível atômico pode ajustar de forma precisa e eficaz as propriedades catalíticas dos materiais, permitindo a melhoria tanto da atividade quanto da durabilidade. Sintetizamos uma classe de eletrocatalisadores altamente ativos e duráveis explorando a evolução estrutural de nanocristais bimetálicos de platina-níquel (Pt-Ni). O material inicial, poliedros cristalinos de PtNi3, se transforma em solução por erosão interna em nanoframes de Pt3Ni com superfícies que oferecem acessibilidade molecular tridimensional. As bordas dos poliedros de PtNi3 ricos em Pt são mantidas nos nanoframes finais de Pt3Ni. Tanto as superfícies catalíticas internas quanto externas dessa estrutura de moldura aberta são compostas pela estrutura de pele de Pt nanosegregada, que exibe atividade melhorada na reação de redução do oxigênio (ORR). Os catalisadores de nanoframe Pt3Ni alcançaram um fator de 36 de aumento na atividade em massa e um fator de 22 de aumento na atividade específica, respectivamente, para essa reação (em relação a catalisadores de platina-carbono de ponta) durante exposição prolongada a condições de reação.