日前，郑州大学物理学院在Pt基纳米催化材料研究方面取得积极进展，相关成果以题为“Mixed-dimensional Pt-Ni alloy polyhedral nanochains as bifunctional electrocatalysts for direct methanol fuel cell”的论文发表在国际权威期刊《Advanced Materials》上。郑州大学为第一作者单位，物理学院青年教师夏田雨和2019级硕士生赵凯为共同第一作者，河南省特聘教授郭海中教授和武汉大学王自昱教授为共同通讯作者。

Pt基纳米材料的催化活性随尺寸减小大致增强，但其稳定性却逐渐减弱，这种催化活性和催化稳定性随着颗粒尺寸变化呈现出的不均衡性是导致其无法大范围商业应用的重要瓶颈。通过简单的一步水热法将零维纳米多面体和一维纳米线组装在一起，得到了有序排列的“多面体—线—多面体”Pt-Ni纳米结构。这种混合维度的Pt-Ni多面体纳米链兼具零维纳米多面体和一维纳米线的结构优势，能够有效缓解上述问题。通过和同类同尺寸的Pt-Ni纳米多面体和Pt-Ni纳米线对比，Pt-Ni多面体纳米链能够显著提高甲醇氧化反应的效率，其质量活性和比活性分别是商业Pt/C的7.23倍和6.55倍。通过原位傅里叶红外光谱和一氧化碳剥离实验的测量，表明Pt-Ni多面体纳米链具有优异的抗一氧化碳中毒能力。Pt-Ni多面体纳米链催化直接甲醇燃料电池的阴极反应氧还原反应时，在循环了10000圈的稳定性测试中，性能几乎没有衰减，具有非常突出的稳定性表现。上述成果为研究低成本、高性能的Pt基纳米催化材料提供了新的设计思路。

该工作得到了科技部、国家自然科学基金委、河南省科技厅的支持。

原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/adma.202206508