纳米结构的Pt–Pd泡沫通过Pt–H键合作用成为新型的氢储存材料

《Journal of Materials Chemistry A》：Nanoarchitectured Pt–Pd foams as novel hydrogen reservoirs through Pt–H bonding

Pt-Pd纳米结构通过Pt富集核心与Pd富集外壳的协同作用，显著提升氢存储能力。实验表明，Pd促进氢扩散并增强Pt-H键，XANES和DFT计算证实氢主要储存在Pt核心表面，且d带位移效应强化储氢性能。

　　

氢是一种有潜力成为未来主要可再生能源的候选者，但氢储存技术的发展仍然较为有限。我们合成了Pt_xPd_100?x（25 ≤ x ≤ 75）纳米结构，这种结构由纳米泡沫和纳米颗粒混合而成，具有富Pt的核心和富Pd的外壳原子结构。观察发现，Pd的含量越高，氢的吸附能力就越强。然而，AP-XPS测量结果显示氢主要储存在Pt核心的表层之下。Pd并非仅仅是被动参与者，它实际上促进了氢的扩散，从而提高了氢的储存能力。在纳米泡沫中，通过对Pt₃边缘的纳米XANES测量可以确认，纳米泡沫和纳米颗粒的主要成分分别是金属Pt和PtO。此外，DFT计算表明富Pd样品的d带能级向上移动，这使得Pd与氢的结合更加牢固，从而解释了其优异的氢储存性能。