理解納米合金在反應條件的結構演變過程對于設計活性和持久性的催化劑非常重要。
有鑒于此，紐約州立大學賓漢姆頓分校鐘傳建教授、中央密歇根大學（CMU）Valeri Petkov等報道通過原位表征技術研究一種雙貴金屬合金作為模型電催化劑，通過同步輻射高能X射線結合同步輻射全散射成對分布函數分析（PDF, pair distribution function analysis），表征工況質子交換膜燃料電池的動態晶格應力。
表征結果顯示界面反應導致合金納米粒子在表面脫合金化的過程中產生振蕩晶格應變（oscillatory lattice strain，在材料中由于外部應力或內部應力變化而引起的晶格參數周期性變化）現象。
（2）
通過時頻域變換（time-frequency domain transformation）分析晶格振蕩的頻率和振幅發現明顯的不規則特點，理論計算結果表明這種不規則的晶格振蕩來自金屬原子空位擴散，促進脫合金化過程中重新形成合金。這個過程與表面金屬部分氧化的現象結合，促進納米合金在電催化ORR反應具有持久性，這個現象為開發持久性和具有自修復能力的電催化劑用于可持續燃料電池能源轉化提供指導。
參考文獻
Zhi-Peng Wu, Dong Dinh, Yazan Maswadeh, Dominic T. Caracciolo, Hui Zhang, Tianyi Li, Jorge A. Vargas, Merry Madiou, Cailing Chen, Zhijie Kong, Zeqi Li, Huabin Zhang, Javier Ruiz Martínez, Susan S. Lu, Lichang Wang, Yang Ren, Valeri Petkov*, and Chuan-Jian Zhong*, Interfacial Reactivity-Triggered Oscillatory Lattice Strains of Nanoalloys, J. Am. Chem. Soc. 2024
DOI: 10.1021/jacs.4c12550
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c12550
