我校贵金属—钙钛矿催化材料研究取得显著进展

近日，我校物理科学与信息工程学院田之雪博士课题组在贵金属—钙钛矿催化材料领域取得了重要研究进展。他们首次提出“晶界效应”对贵金属离子在基体材料中分布和聚集的影响，为研究贵金属的“自我再生”机制提供了新的思路。研究成果以“Densityfunctional theory plus Hubbard U study of the segregation of Pt to the CeO2-xgrain boundary(铂在二氧化铈晶界偏析的DFT+U研究)”为题发表在《Nano Letters (纳米快报)》(Guoli Zhou, Pan Li, Qingmin Ma, ZhixueTian(通讯作者), Ying Liu，Nano Lett. 2018, 18, 1668-1677)。

贵金属—钙钛矿催化材料中的可逆脱-嵌行为，即 “自我再生”性质，在抑制贵金属颗粒聚集和生长、保持材料催化活性、避免贵金属资源浪费等方面发挥着主导作用。田之雪课题组利用第一原理计算方法，研究了贵金属铂(元素符号为Pt，俗称白金)在二氧化铈(CeO2)的Σ3晶界上的偏聚行为，以及铂离子与氧空位在界面处的相互作用。研究发现，铂向晶界的偏聚趋势与向表面的偏聚趋势相当，且铂能激发晶界处氧空位的自发产生。该工作提出，可以通过在二氧化铈纳米晶体表面附近构造晶界结构，实现了从晶格内部或表面上捕获大量铂离子、以及抑制氧化还原过程中铂在表面上大量聚集，同时激发氧空位的自发产生，提高材料的活性。该研究成果在催化、环保等领域具有潜在的应用价值。

《Nano Letters (纳米快报)》是国际公认的纳米科学技术领域权威刊物，主要刊登材料科学领域的最新研究成果，2017年SCI影响因子是12.7。该工作得到了国家自然科学基金、河北省自然科学基金、河北省教育厅等基金项目的支持。

论文链接： https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acs.nanolett.7b04680

（供稿：物理科学与信息工程学院；编辑：网络新闻编辑部）