近日，江西科技师范大学柔性电子创新研究、柔性电子江西省重点实验室周卫强教授团队，在《Journal of Alloys and Compounds》上发表了题为“Abundant oxygen vacancies Ce-doped TiO₂ supported Pt nanoparticles     for high-efficiency photoelectrocatalytic methanol oxidation”的最新研究成果。

在电催化领域，贵金属Pt基催化剂容易发生中毒而导致催化性能衰减。通过设计高效载体系统，构建Pt与载体之间的界面相互作用有望克服催化剂中毒并提高催化活性。本研究采用溶胶-凝胶法结合后续化学还原法，成功制备出一种具有氧空位的Ce掺杂TiO₂负载Pt纳米颗粒的催化剂（Ce-TiO₂/Pt）。通过SEM、TEM、XRD、XPS、EPR、UV–vis DRS、BET和电化学测试等多种技术对Ce-TiO₂/Pt纳米复合催化剂进行系统表征，结果表明，在碱性介质中，该催化剂对甲醇氧化反应的电催化活性达到2070 mA mg^-1，在光照条件下催化性能显著提升至5505 mA mg^-1。与TiO₂/Pt和商用JM Pt/C催化剂相比，Ce-TiO₂/Pt表现出更优异的光电催化活性、更强的抗中毒能力以及更优异的长期稳定性。这些性能的提升主要归因于Ce掺杂后氧空位的增加、电子结构的优化以及载体形貌的定向修饰调控。本研究为开发低成本、高耐久性和高性能的直接甲醇燃料电池催化剂提供了一条新的研究路径。

图一 在Ce-TiO₂/Pt电极上光电催化氧化甲醇的可能途径。

我校化学化工学院2023级高分子化学与物理专业硕士研究生胡雨霏为论文第一作者，周卫强教授、青年教师李丹琴博士和徐景坤教授为论文的共同通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金（52174278，52462014）、江西省主要学科学术和技术带头人计划（20204BCJL22040）、江西省自然科学基金（20212ACB204005）、江西科技师范大学博士启动基金项目（2022BSD09）、江西省自然科学基金青年基金项目（20242BAB20172）、江西省柔性电子重点实验室项目（20242BCC32010）、湖北汽车工业学院博士研究启动基金（BK202364）等项目的支持。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2025.179975