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ACS Catalysis：利用過渡金屬氧化物載體相互作用調整其d帶中心來增強Pt的ORR活性

氧還原反應(ORR)是最重要的電化學反應之一，與燃料電池和空氣電池的實際應用密切相關。

神奈川大學Futoshi Matsumoto團隊報道了使用過渡金屬氧化物(MO_x、M=Ti、Nb、Ta、W、Y和Zr)載體增強鉑納米粒子(Pt NPs)的氧還原反應(ORR)活性。

作者將具有低電導率的過渡金屬氧化物作為載體，在導電杯堆疊碳納米管(CSCNT)上形成的薄過渡金屬氧化物上復合上Pt NP。另外，由兩種類型的過渡金屬(M₁M₂：TiNb、NbTa 和TaW)前體制備的金屬氧化物復合材料(M₁M₂O_x)作載體。

將Pt NPs光沉積在MO_x/CSCNTs和M₁M₂O_x/CSCNTs上，制備出MO_x/CSCNTs和M₁M₂O_x/CSCNTs基底的Pt NP催化劑( Pt/MO_x/CSCNTs和Pt/M₁M₂O_x/CSCNTs）。

在0.1 M HClO₄溶液中催化劑的ORR活性顯著取決于M₁M₂O_x中M₁和M₂的原子比以及金屬氧化物基底的類型。

沉積在MO_x/CSCNTs和M₁M₂O_x/CSCNTs基底上的Pt的d帶中心值( -3.83 eV到-3.42 eV)低于參考的Pt/炭黑(CB)(-3.39 eV)和Pt/TiNbO_x（鈦/鈮=1：6.6)/CSCNTs (-3.59 eV)，表現出的最高ORR活性。

Enhancement of the oxygen reduction reaction activity of Pt by tuning Its d-band center via transition metal oxide support interactions. ACS Catalysis, 2021. DOI: 10.1021/acscatal.1c01868

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