日前，鄭州大學物理學院在Pt基納米催化材料研究方面取得積極進展，相關成果以題為“Mixed-dimensional Pt-Ni alloy polyhedral nanochains as bifunctional electrocatalysts for direct methanol fuel cell”的論文發表在國際權威期刊《Advanced Materials》上。鄭州大學為第一作者單位，物理學院青年教師夏田雨和2019級碩士生趙凱為共同第一作者，河南省特聘教授郭海中教授和武漢大學王自昱教授為共同通訊作者。

Pt基納米材料的催化活性隨尺寸減小大致增強，但其穩定性卻逐漸減弱，這種催化活性和催化穩定性隨著顆粒尺寸變化呈現出的不均衡性是導致其無法大范圍商業應用的重要瓶頸。通過簡單的一步水熱法將零維納米多面體和一維納米線組裝在一起，得到了有序排列的“多面體—線—多面體”Pt-Ni納米結構。這種混合維度的Pt-Ni多面體納米鏈兼具零維納米多面體和一維納米線的結構優勢，能夠有效緩解上述問題。通過和同類同尺寸的Pt-Ni納米多面體和Pt-Ni納米線對比，Pt-Ni多面體納米鏈能夠顯著提高甲醇氧化反應的效率，其質量活性和比活性分別是商業Pt/C的7.23倍和6.55倍。通過原位傅里葉紅外光譜和一氧化碳剝離實驗的測量，表明Pt-Ni多面體納米鏈具有優異的抗一氧化碳中毒能力。Pt-Ni多面體納米鏈催化直接甲醇燃料電池的陰極反應氧還原反應時，在循環了10000圈的穩定性測試中，性能幾乎沒有衰減，具有非常突出的穩定性表現。上述成果為研究低成本、高性能的Pt基納米催化材料提供了新的設計思路。

該工作得到了科技部、國家自然科學基金委、河南省科技廳的支持。

原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/adma.202206508