DOI:10.1021/acs.jpcc.0c03460
在電化學能量轉換技術中，超細貴金屬基催化劑的精確尺寸控制和一般合成是非常重要的。在本文中，研究者通過化學沉積法開發了錨固在多孔氮摻雜碳納米纖維（MCu/p-NCNFs）上的超細MCu（M=Pt，Au和Pd）合金納米顆粒。所制備的MCu合金納米粒子具有超細粒徑（小于10 nm），并且均勻地錨定在由電紡聚丙烯腈（PAN）納米纖維制備的p-NCNFs上。由于其特定的組成和結構，所制備的超細合金尺寸（約3.5 nm）的PtCu/p-NCNFs對甲醇電氧化具有顯著增強的電催化活性和穩定性，以及出色的CO抗中毒能力。這項工作為在氮摻雜多孔碳載體上制備超細合金納米顆粒提供了一種新的通用策略，可用作能源相關應用的高效電催化劑。
圖1.（a）Cu/p-NCNFs和（b）PtCu/p-NCNFs的SEM圖像；（c-d）TEM和（e）HRTEM圖像；（f-i）典型PtCu/p-NCNFs的元素映射。
圖2.通過化學沉積工藝在p-NCNFs上沉積MCu（M=Pt，Au和Pd）合金納米顆粒的示意圖。
圖3.（a）PtCu/p-NCNFs和Cu/p-NCNFs的XRD圖，（b）拉曼光譜和（c）EDX光譜；（d）Cu/p-NCNFs和PtCu/p-NCNFs的Cu 2p XPS光譜；（e）商用Pt/C和PtCu/p-NCNFs的Pt 4f XPS光譜；（f）Cu/p-NCNFs和PtCu/p-NCNFs的N 1s XPS光譜。
圖4.（a）PtCu/p-NCNFs和市售Pt/C催化劑在0.5 M H2SO4和（b）0.5 M H2SO4+1 M CH3OH中50 mV s-1下的CVs。（c）峰值電流密度的循環穩定性隨循環次數的增加而增加；（d）在0.5 M H2SO4+1 M CH3OH中，PtCu/p-NCNFs和市售Pt/C在0.89 V下相對于RHE的計時電流法曲線；（e-f）PtCu/p-NCNFs的CO剝離伏安圖以及在0.5 M H2SO4中于50 mV s-1下對PtCu/p-NCNFs和Pt/C進行比較。
圖5.（a-b）制備的PdCu/p-NCNFs的SEM圖像、（c）TEM圖像和（d）XRD圖；（e-f）制備的AuCu/p-NCNFs的SEM圖像、（g）TEM圖像和（h）XRD圖。
