在Pt金属纳米颗粒通过C2途径催化的电化学乙醇氧化反应（EOR）中，乙醇分子中C–C键的解离可能是一个限制因素。生产CO₂的完全EOR工艺总是基于C1中间体来实现，但这是一种能量利用效率较低的反应路线。厦门大学姜艳霞、林海昕和Xiaoyang Huang报道了一种在纳米颗粒表面上Ga均匀分布的Pt₃Ga/C电催化剂，该催化剂通过直接和可持续地氧化C2中间物种，即乙醛，可在中等电位（相对于SCE＞0.3V）下有效地产生CO₂。

本文要点

（1）通过电化学原位傅立叶变换红外反射光谱（FTIR）和同位素标记方法，研究证明了Pt₃Ga-200/C催化剂的优异性能。

（2）Pt和Ga之间的原子间隔结构使纳米颗粒的表面不聚集，避免了通过乙醇分子的桥式吸附形成有毒的*CH_x和*CO物种。同时，从Ga到Pt的电子再分配减少了Pt原子上的*O/*OH吸附和CO中毒，从而暴露出了更多可用于与C2中间体相互作用的位点。

（3）此外，Ga的高亲水性促进了H₂O离解为*OH，二DFT计算支持了这一点，这促进了C2中间体的深度氧化。该工作阐释了一种极为罕见的EOR工艺，该工艺在中等电位条件下可产生CO₂而不受动力学限制。

Wei Yan, et al. Ga-Modification Near-Surface Composition of Pt–Ga/C Catalyst Facilitates High-Efficiency Electrochemical Ethanol Oxidation through a C2 Intermediate. JACS. 2023

DOI：10.1021/jacs.3c04320

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c04320