李亚栋院士等人Nature子刊：Pd-Zn双位点提高乙醇电氧化反应性能
通讯作者：Jian Zhang；孙文明；王定胜
图1. 合成催化剂的合成路线和表征。(a)PdZn/NC@ZnO的合成策略。(b)ZnO纳米棒的TEM图像。比例尺，50 nm。(c)ZnO@PDA的TEM图像。比例尺，100 nm。(d)PdZn/NC@ZnO的STEM图像，插图是PdZn/NC@ZnO中PdZn纳米颗粒的尺寸分布直方图。比例尺，50 nm。€在PdZn/NC@ZnO中的一个PdZn纳米颗粒上的EDS线扫描轮廓。从Pd L edge和Zn-dege收集信号。比例尺，10 nm。(f)在PdZn/NC@ZnO中一种PdZn纳米颗粒的AC HAADF-STEM图像。比例尺，2 nm。(g)一种PdZn纳米颗粒在PdZn/NC@ZnO中的AC HAADF-STEM元素映射。比例尺，2 nm。(h)Pdn/NC@ZnO的STEM图像，插图是Pd/NC@ZnO中Pd纳米颗粒的尺寸分布直方图。比例尺，20 nm。(i)Pd1/NC@ZnO的AC HAADF-STEM图像。比例尺，5 nm。
研究人员以Pd-Pd位点和单个Pd位点作为研究促进作用机制的参考，来对比Pd-Zn双位点可实现高效EOR。通过合成方法控制，在相同的N掺杂碳包覆的ZnO纳米棒载体上分别获得了金属间PdZn纳米颗粒上的Pd-Zn双位点、Pd纳米颗粒上的Pd-Pd位点和单个Pd位点。
图2. 催化剂的X射线吸收光谱表征。(a)PdZn/NC@ZnO、Pdn/NC@ZnO和Pd1/NC@ZnO的Pd k-edge的FT-EXAFS光谱，以Pd箔为参考。(b)PdZn/NC@ZnO、Pdn/NC@ZnO和Pd1/NC@ZnO的Pd k-edge的XANES光谱，Pd箔为参考。(c)PdZn/NC@ZnO、Pdn/NC@ZnO和Pd1/NC@ZnO的Pd 3d区域的XPS光谱。(d)PdZn/NC@ZnO、Pdn/NC@ZnO和Pd1/NC@ZnO的漂移光谱。
图3. 催化活性和耐久性评估。(a)PdZn/NC@ZnO、Pdn/NC@ZnO、Pd1/NC@ZnO和商用Pd/C的CV曲线，记录在N2饱和的1.0 M KOH和1.0 M C2H5OH中，室温下扫描速率为50 mVs -1。(b)PdZn/NC@ZnO和商业Pd/C的质量和比活性。(c)PdZn/NC@ZnO、Pdn/NC@ZnO、Pd1/NC@ZnO和商业Pd/C的ECSA值。(d)PdZn/NC@ZnO 和商业Pd/C的计时电流法曲线，记录在-0.30 V vs Ag/AgCl在含有1.0 MKOH和1.0 M C2H5OH的水溶液中的相应峰值电位。
图4. DFT计算的EOR在Pd-Pd位点和Pd-Zn双位点上的反应过程。(a DFT计算的Pd-Pd位点被不同EOR反应状态的活性物质吸附的模型。(b)DFT计算的Pd-Zn双位点被不同EOR反应状态的活性物质吸附的模型。(c)DFT计算了EOR在Pd-Pd位点上的自由能分布（pH=14，U=0.82 V vs RHE）。(d)DFT计算了EOR在Pd-Zn双位点上的自由能分布。
参考文献：
Yajun Qiu, Jian Zhang, Jing Jin, Jiaqiang Sun, Haolin Tang, Qingqing Chen, Zedong Zhang, Wenming Sun, Ge Meng, Qi Xu, Youqi Zhu, Aijuan Han, Lin Gu, Dingsheng Wang, Yadong Li, Construction of Pd-Zn dual sites to enhance the performance for ethanol electro-oxidation reaction, Nat. Commun. 2021, https://doi.org/10.1038/s41467-021-25600-9.