层状和异质结构Pd/PdWCr片状组装纳米花作为高活性和稳定的甲酸氧化电催化剂First published: 06 September 2020催化剂在不同器件的高性能电化学能量转换中起着至关重要的作用。直接甲酸燃料电池（DFAFCs）在便携式电子设备和电动汽车上有着巨大的应用潜力，但其甲酸电氧化反应动力学相对较慢，限制了其技术可行性。钯(Pd)是FAOR常用的直接脱氢催化剂，但其价格昂贵，需要进一步改进。如何在降低Pd用量的同时显著提高催化活性，对于DFAFCs的实际应用至关重要。同时，在酸性条件下，Pd极其不稳定，因此如何提高Pd催化剂的稳定性也是亟待解决的问题。近日，西南大学李长明教授与青岛大学张连营教授等人在国际顶级期刊Advanced Functional Materials (影响因子：15.621) 上发表题为“Layered and Heterostructured Pd/PdWCr Sheet-Assembled Nanoflowers as Highly Active and Stable Electrocatalysts for Formic Acid Oxidation”的研究工作。在这项工作中，在不使用任何额外的表面活性剂的情况下，采用简捷的湿化学方法合成了一种具有多层异质结构的Pd/PdWCr纳米片花催化剂（L-Pd/PdWCr）。这种独特的纳米物理结构和Pd的最佳电子结构，为FAOR提供了优越的催化活性和优异的稳定性。要点一：L-Pd/PdWCr在所有已报道的钯基电催化剂中，甲酸氧化的起始电位最负（低达−0.174V vs SCE），显示了极高的电催化活性，其催化峰值电流密度比市售Pd/C高4.3倍，稳定性更好。要点二：催化增强机理主要是由于Pd/PdWCr纳米片的层状结构和异质结构的协同作用。W和Cr修饰的Pd/PdWCr异质结构以合适的结合能优化Pd的电子结构，降低电荷转移电阻。此外，层状纳米片组装花提供了易于接近的大表面积和快速的质量传输路径。要点三： 高稳定性的原因在于层状结构和交联花骨架形成的高度稳定结构降低了总自由能，并抑制了W和Cr对Pd的溶解。Layered and Heterostructured Pd/PdWCr Sheet‐Assembled Nanoflowers as Highly Active and Stable Electrocatalysts for Formic Acid Oxidationhttps://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202003933功能材料，绿色能源（锂电池、超级电容器、燃料电池、太阳能电池以及产氢和储氢），生物传感器/微流控芯片及其医学诊疗应用。发表639篇SCI科学论文, 包括Nature Mater, Nature Energy, JACS, Phys Rev Let, Nanolett, ACS Nano, Adv Mater, Adv Energy Mater, Adv Funct Mater, Environ Energ science等顶尖杂志。并拥有美国、新加坡和中国等专利 174项，8 项英文专著，246个国际科学技术大会邀请报告/主题报告等。SCI 总引用27000多次, 他引25500多次，引用100次以上的文章65篇，H-影响因子: 80。2014、2015、2016、2017、2018年爱思唯尔命名的全球和中国材料科学论文高被引用科学家。汤森路透（Thomson Reuters）全球材料高被引科学家和2018 科睿唯安(Clarivate Analytics) 全球交叉学科高被引科学家。ESI材料科学、工程、化学和生物/生物工程四个领域“全球前百分之一科学家”。国际著名科学期刊“RSC Advances” 编委，”Nanoscale” ”Nanoscale Advances”（RSC）顾问成员和“Joule”（Cell）顾问成员。2014年6月于西南大学洁净能源与先进材料研究院获得博士学位，并留校工作。师从美国医学与生物工程院院士、英国皇家化学会会士李长明教授。主要从事新型纳米材料和功能复合材料的设计、制备及其在电催化、燃料电池等领域的应用。目前以第一作者/通讯作者在《Advanced Energy Materials》、《Nano Energy》等国际著名期刊上发表SCI文章20余篇；申请国际/国内发明专利7项，其中授权4项。2016年9月入职青岛大学能源与环境材料研究院——赵修松教授研究团队，青岛大学第四层次特聘教授，硕士生导师。
