記者從西安交通大學獲悉：該校金明尚教授團隊與上海交通大學鄔劍波教授、美國加州大學河濱分校殷亞東教授課題組密切合作，在催化劑表面應變調控提升鉑催化性能方面取得重要進展。相關成果“調控鉑催化劑表面實現(xiàn)高效電催化”于10月6日發(fā)表在科學期刊《自然》上。該研究成果為高效鉑催化劑的設計和制備提供了詳細的理論指導和全新的實驗方法，并有望應用于燃料電池、電解水產氫產氧等領域，助力國家能源戰(zhàn)略。

鉑催化劑是目前能源領域最重要的一類催化劑，已被廣泛應用于燃料電池、水分解制氫等可持續(xù)能源系統(tǒng)中。應變調節(jié)能控制鉑原子間的距離，從而靈敏地改變其電子結構，進而獲得高效鉑催化劑。目前，催化劑表面應變調節(jié)主要依賴于鉑在另一種材料表面的沉積，難以實現(xiàn)應變的精準、連續(xù)調節(jié)。如何實現(xiàn)鉑催化劑表面應變的精準、連續(xù)調節(jié)是催化領域亟待解決的挑戰(zhàn)性難題。金明尚教授研究團隊在長期研究的基礎上，提出了一種全新的應變調節(jié)方法，實現(xiàn)了鉑晶格伸縮程度的精準調控，得到在-5.1%到5.9%范圍連續(xù)可調的晶格應變，并使得鉑催化劑在甲醇電催化氧化和析氫反應中的活性分別提升2.5倍和1.5倍以上。該方法可應用于不同表面結構的鉑催化劑表面應變的調節(jié)，甚至有望進一步拓展至其他材料。該成果不僅從根本上探索了應變如何影響鉑電催化，還為制造用于可再生能源轉換反應的高性能鉑催化劑提供了一條重要途徑。

該成果以西安交通大學為第一單位和通信單位，研究工作得到國家自然科學基金“能源有序轉化”基礎科學中心項目、國家自然科學基金面上項目、多相流國家重點實驗室自主課題以及開放課題等項目的資助和支持。