image: (a) 细胞膜结构具体示意图，其具有超薄和亲疏水特性。（b）界面应力驱动金属纳米片卷曲形成金属囊泡。 view more
Credit: ©《中国科学》杂志社
今日，《国家科学评论》在线发表了厦门大学黄小青教授，以及苏州大学邵琪教授的合作研究成果，该研究团队通过对细胞膜结构的深入分析，利用界面应力驱动超薄RhRu纳米片卷曲形成RhRu囊泡，这种具有囊泡结构的催化剂在氢气燃料电池中展现了优异的性能。
研究人员为了研究囊泡结构的形成机理，对反应中间产物的形貌和元素含量进行了时间跟踪分析。在测试中发现首先形成的是纯Rh超薄纳米片，随着反应的进行Rh纳米片逐渐长大；当反应进行到一定时间后，Ru元素逐渐被还原出来，同时纳米片开始弯曲形成碗状结构；随着反应时间的增加，碗状结构逐渐形成囊泡结构。由此，研究人员得出结论，Ru元素的逐渐析出是形成囊泡结构的关键因素。此外，相应的理论密度泛函理论也显示，Ru原子在Rh纳米片表面的沉积可以降低纳米片弯曲的动力学势垒。
此外，研究人员对RhRu囊泡进行了电化学氢气氧化性能测试。RhRu囊泡催化剂在50 mV的过电势下质量活性达到了7.50 A mgRh+Ru−1，远远高于商业铂碳催化剂（0.31A mgPt−1）。同时在燃料电池系统中的功率峰值密度达到了1.62 W cm−2，也高于商业Pt/C (1.18 W cm−2)。
研究详情请见原文：
An-all metallic nanovesicle for hydrogen oxidation
https://doi.org/10.1093/nsr/nwae153
Journal
National Science Review