PtTe异质纳米片组装体微调脱氢途径，实现高效稳定甲酸电氧化
作为清洁发电技术，液体燃料电池可以直接将燃料中存在的化学能转化为电能，减少二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)等有害气体的排放。在各种液体燃料中，甲酸具有毒性低、不可燃、能量密度高、通过Nafion膜的交叉通量低等优点。以甲酸为燃料的直接甲酸燃料电池(DFAFC)被认为是最有前途的便携式能源设备之一。同时，Pt基材料由于对甲酸分子和反应中间体具有显著的亲和力和较低的活化能，因此被广泛用作甲酸氧化(FAOR)反应的有效催化剂。
然而，由于CO中毒的存在，Pt基催化剂的活性和稳定性往往受到影响，导致FAOR的活性和稳定性大大降低。此外，为了促进DFAFCs的实际应用，还需要解决Pt基催化剂动力学性能不理想的问题。因此，设计并开发具有活性、稳定性和抗毒性的Pt基FAOR催化剂具有重要意义。
近日，厦门大学卜令正和黄小青等合成了一系列三方相PtTe2(t-PtTe2)和立方相Pt(c-Pt)共存的二维PtTe异质结纳米片组装体(Ptx-PtTe2 HJNSAs，x= 0、1和2)，并将其用作高效的FAOR催化剂。
实验结果表明，最优的Pt2-PtTe2 HJNSAs具有不同原子层之间紧密排列的交错异质结构，其质量活性和比活性分别可达6.1 A mgPt−1和8.4 mA cm−2，优于Pt/C、Pt1-PtTe2 HJNSAs和Pt0-PtTe2 HJNSAs。此外，Pt2-PtTe2 HJNSAs催化剂在0.60 VRHE下连续电解4000秒后活性仅发生轻微下降，且反应后材料的结构未发生明显变化，表明其具有优异的稳定性。
原位光谱表征和理论计算表明，Pt2-PtTe2 HJNSAs催化剂更倾向于脱氢反应，对CO中间产物的耐受性更强，表现出优异的FAOR反应动力学和稳定性。具体而言，c-Pt和t-PtTe2相之间的不对称电子相互作用微调了脱氢途径，抑制了脱水途径，提高了CO耐受性；同时片层间的紧密堆积有助于催化过程中的快速电子转移，提高了FAOR的反应动力学。总的来说，该项工作通过二维异质结相控制有效地提高了材料的催化活性，为设计高性能Pt基FAOR催化剂提供了一种可行的策略。
