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       具有低成本、高性能的鉑基電極催化劑的設計和構建是直接甲醇燃料電池（DMFCs）領域發展的關鍵。在這里，我們報告了一種有效的自下而上的方法，該方法可通過采用石墨烯（RGO）和MXene（Ti₃C₂T_x）納米片作為共建模塊來大規模生產超細Pt NP裝飾的3D混合體系結構。得益于其獨特的結構優勢，例如高度互連的多孔碳網絡、較大的比表面積、均一的金屬Pt分散體和良好的電子傳導性，所得的3D Pt/RGO-Ti₃C₂T_x結構表現出令人驚訝的高催化活性，以及可靠的長期穩定性，并且由于它們被用作陽極DMFCs催化劑具有很強的毒性耐受性，比由炭黑、碳納米管、RGO和Ti₃C₂T_x材料支撐的常規Pt催化劑更具競爭力。密度泛函理論計算進一步揭示了RGO-Ti₃C₂T_x載體的最佳能帶結構，以及與Pt NPs的強電子相互作用，這對于甲醇氧化反應的出色電催化性能至關重要。
 
Figure 1. 制備3D Pt/RGO-Ti₃C₂T_x體系結構的圖解
 

Figure 2. Pt/RGO-Ti₃C₂T_x體系結構的微觀結構和形態：（A,B）FE-SEM和（C）TEM圖像；（D）明場STEM和（E）HAADF-STEM圖像；（F,G）HAADF-STEM圖像；（H）
 

Figure 3. Pt/RGO-Ti₃C₂T_x結構對甲醇電氧化的電催化活性：在0.5 M H₂SO₄溶液中，50 mV/s下，（A）Pt/RGO-Ti₃C₂T_x體系結構和（B）Pt/(RGO)₃-(Ti₃C₂T_x)₇、Pt/Ti₃C₂T_x、Pt/CNT和Pt/C的CV曲線；（C）Pt/RGO-Ti₃C₂T_x架構和（D）0.5 M H₂SO₄和0.5 M甲醇溶液中，Pt/(RGO)₃-(Ti₃C₂T_x)₇、Pt/Ti₃C₂T_x、Pt/CNT和Pt/C的CV曲線；（E）不同催化劑的ECSA特定值和（F）質量活性
 

Figure 4. Pt/RGO-Ti₃C₂T_x體系結構對甲醇電氧化的長期電催化穩定性、毒物耐受性和電子傳導性：（A）在0.5 V下測得的計時電流響應；（B）Pt/(RGO)₃-(Ti₃C₂T_x)₇、Pt/Ti₃C₂T_x、Pt/CNT和Pt/C電極在0.5 M H₂SO₄和0.5 M甲醇溶液中的及時響應曲線；（C,D）奈奎斯特圖
 
        相關研究成果于2019年由河海大學Huajie Huang課題組，發表在Chem. Mater.（DOI: 10.1021/acs.chemmater.9b02115）上。原文：Decorated 3D Hybrid Architectures Built from Reduced Graphene Oxide and MXene Nanosheets for Methanol Oxidation。