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     氫燃料電池和電動交通工具被認為是兩項可以減低碳排放量和石油消耗的重要技術。然而燃料電池所需的貴金屬氧還原催化劑卻非常昂貴。普通金屬和貴金屬形成的核-殼結構納米顆粒催化劑可有效解決這個問題。

     美國的科學家將Pt殼層沉積在Pd和Pd3Co核上，合成了納米顆粒催化劑。他們分祈了Pt的厚度，顆粒大小等因素對其催化活性的影響。納米顆粒模型和密度泛函理論計算的結果顯示納米顆粒催化活性的增強來自于壓應變作用，揭示了納米尺度的表面收縮效應會導致的和表面上的氧結合能的變化。他們的計算結果表明在納米顆粒上的中等壓縮的(111)面最有助于氧的還原反應，指出了在加強核-殼納米顆粒催化劑的活性和穩定性中，結構和組分的優化起著非常重要的作用。

 

(a)用于DFT計算的直徑為d 的類似半球狀的PdcPtn的核-殼納米顆粒；

(b)兩個表面具有不同原子分布的球體模型；

(c)對于不同的核-殼納米顆粒模型，計算得到的不同部位的氧的結合能大小。

 

Ref: B.Huang et al., J.Am.Chem.Soc.2009(131): 17298

 

使用軟件：MedeA-VASP