近日，我校王瀛教授和胡天軍副教授從優化電催化劑表面含氧物種吸附能出發，提出開發新型多功能電催化劑的新思路。研究成果以題為“Strong Electronic Interaction between Amorphous MnO₂ Nanosheets and Ultrafine Pd Nanoparticles toward Enhanced Oxygen Reduction and Ethylene Glycol Oxidation Reactions”發表在《先進功能材料》(Advanced Functional Materials)上（SCI一區，影響因子：19.924）。該研究成果得到了山西省應用基礎計劃研究的資助。

電催化過程涉及眾多吸附物種及中間產物，如何調控這些中間產物在電催化劑上的吸附自由能對設計高效電催化劑至關重要。我校王瀛教授和胡天軍副教授首次通過簡單的濕化學方法制備了非晶MnO₂納米片負載超精細Pd催化劑，通過調控晶態和非晶態的界面微結構，增強了金屬與載體之間的界面相互作用，有效地調控了金屬的電子結構，成功優化了電催化過程中氧物種吸附能，改善了催化劑在電催化過程中動力學緩慢的問題。

該研究結果表明非晶載體的柔性結構可以更有利于電子轉移，并進一步增強金屬-載體的相互作用，從而優化關鍵中間體的脫附。在電催化氧還原反應中，*OH在催化劑表面的解吸能降低，有利于*OH從Pd表面快速解離，提高了反應動力學；在電催化乙二醇反應中，非晶MnO₂的存在促進了吸附態OH物種的形成，加速了中間產物CO從Pd活性位點的脫附，大大提高了催化活性和穩定性。該工作不僅揭示了催化劑的表界面組成、表界面結構對電催化活性、選擇性和耐久性的影響規律，而且對設計和制備高效電催化劑具有重要的指導意義。（來源：科技部）

全文連接：Strong Electronic Interaction between Amorphous MnO₂ Nanosheets and Ultrafine Pd Nanoparticles toward Enhanced Oxygen Reduction and Ethylene Glycol Oxidation Reactions - Wang - Advanced Functional Materials - Wiley Online Library