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Self-Assembly Intermetallic PtCu3 Core with High-Index Faceted Pt Shell for High-Efficiency Oxygen Reduction

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作者
Xue Zhang,Xiaokang Liu,Dan Wu,Longfei Hu,Huijuan Zhang,Zhiguo Sun,Shiting Qian,Zhiyuan Xia,Qiquan Luo,Linlin Cao,Jinlong Yang,Tao Yao
出处
期刊:Nano Letters [American Chemical Society]
卷期号:24 (10): 3213-3220 被引量:9
标识
DOI:10.1021/acs.nanolett.4c00111
摘要

Rational design of well-defined active sites is crucial for promoting sluggish oxygen reduction reactions. Herein, leveraging the surfactant-oriented and solvent–ligand effects, we develop a facile self-assembly strategy to construct a core–shell catalyst comprising a high-index Pt shell encapsulating a PtCu3 intermetallic core with efficient oxygen-reduction performance. Without undergoing a high-temperature route, the ordered PtCu3 is directly fabricated through the accelerated reduction of Cu2+, followed by the deposition of the remaining Pt precursor onto its surface, forming high-index steps oriented by the steric hindrance of surfactant. This approach results in a high half-wave potential of 0.911 V versus reversible hydrogen electrode, with negligible deactivation even after 15000-cycle operation. Operando spectroscopies identify that this core–shell catalyst facilitates the conversion of oxygen-involving intermediates and ensures antidissolution ability. Theoretical investigations rationalize that this improvement is attributed to reinforced electronic interactions around high-index Pt, stabilizing the binding strength of rate-determining OHads species.
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