应变与配体效应协同调控核壳五孪晶金@钯纳米颗粒d带中心提升乙醇氧化反应性能

直接乙醇燃料电池(DEFCs)的商业化应用亟需突破性能瓶颈。研究人员通过精准调控核壳结构Au@Pd五孪晶纳米颗粒中Pd壳层厚度（1-3个单原子层），发现3层Pd壳结构能最大化d带中心上移效应。该催化剂质量活性达25.67 A mgPd?1，较商业Pd/C提升38.31倍，为设计高性能电催化剂提供了应变-配体协同调控新策略。

　　

这项突破性研究揭示了如何通过精妙的纳米结构设计来提升直接乙醇燃料电池(DEFCs)的核心性能。科研团队成功制备出具有五重孪晶结构的核壳金@钯(Au@Pd)纳米颗粒，通过精确控制钯壳层厚度（1-3个单原子层），实现了对材料电子结构的精准调控。

密度泛函理论(DFT)计算显示，随着钯壳层应变增加，d带中心逐渐靠近费米能级。特别有趣的是，当钯壳层达到3个单原子层时，这种电子调控效应达到顶峰——底层金核产生的配体效应(ligand effect)与晶格应变(strain)产生协同作用，使d带中心位置达到最优状态。

这种精妙的电子结构调控带来了惊人的催化性能：最优化的Au@Pd-3催化剂展现出25.67 A mg_Pd^?1的质量活性和21.30 mA cm^?2的比活性，分别达到商业钯/碳(Pd/C)催化剂的38.31倍和11.39倍。研究首次系统阐明了五重孪晶界、晶格应变和配体效应三者协同调控d带中心的机制，为设计下一代高效电催化剂提供了全新思路。