近日，江西科技师范大学化学学部柔性电子江西省重点实验室周卫强教授团队在稀土领域国际知名期刊《Journal of Rare Earths》上发表了题为“Oxygen-vacancy-rich Ce-MnO₂ nanosheets as efficient supports for platinum to enhance photoelectrocatalytic methanol oxidation”的研究成果。

图1 Pt/Ce-MnO₂/CC催化剂的制备流程、微观结构、甲醇光电催化氧化反应过程及相关催化性能对比。

直接甲醇燃料电池（DMFCs）因其高能量密度和环境友好性，在便携式电子设备和新能源汽车领域具有广阔的应用前景。然而，其商业化进程长期受制于阳极催化剂的关键瓶颈：传统铂（Pt）催化剂成本高昂，且在甲醇氧化反应（MOR）过程中极易因CO中间产物中毒失活。针对上述难题，本团队通过电化学沉积法，在碳布（CC）上成功构建了富含氧空位的铈（Ce）掺杂二氧化锰（MnO2）纳米片，并以此为载体负载铂纳米颗粒，制备出复合催化剂Pt/Ce-MnO₂/CC。研究结果表明，Ce掺杂成功诱导了MnO2晶格中氧空位的形成，这种原子级的缺陷调控显著增强了Pt与载体之间的电子相互作用，促进了界面电荷的优化与再分配。在模拟太阳光照射下，Pt/Ce-MnO₂/CC电极展现出惊人的甲醇氧化性能：质量活性高达2510 mA/mg_Pt，峰值电流密度达到44.5 mA/cm²，分别是未掺杂对照样Pt/CC的5.4倍和5.5倍。

本论文的第一作者为化学化工学院2023级硕士研究生周文静，通讯作者为周卫强教授、李杰老师和祝丹华老师。江西科技师范大学为第一通讯单位。该研究得到了国家自然科学基金（52174278, 52462014）、江西省自然科学基金（20212ACB204005）、江西科技师范大学博士启动基金（2022BSD09）、江西省自然科学基金青年基金项目（20242BAB20172, 20252BAC240084）以及江西省柔性电子重点实验室（20242BCC32010）的支持。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.jre.2026.01.027