摘要：铂纳米颗粒（NPs）对电催化的尺寸效应应在广泛的尺寸范围和狭窄的分布中进行研究。用于尺寸控制的表面活性剂对探索尺寸效应有害。然而，没有表面活性剂的情况下，Pt胶体NPs的最大尺寸受到限制，约为∼5纳米，这对于研究尺寸效应是不足够的。在这项工作中，通过在乙二醇中通过油浴加热控制NaOH和Pt盐的比例，成功合成了没有表面活性剂的Pt胶体NPs，其尺寸范围从1.8到10.0纳米。在Pt尺寸的精确控制的帮助下，研究了尺寸对CO、甲醇和乙醇电氧化的影响，结果表明最佳尺寸因催化反应而异。这种合成方法通过无表面活性剂的方式扩大了大Pt NPs的上限，展示了在制备具有广泛尺寸范围的其他贵金属NPs方面的潜力。

结论：总的来说，PtCl62–在乙二醇中即使在室温下也能被还原，但需要较长的时间。加入H2O可以提高Pt NPs的形成速率，但会减缓其在载体上的分散。可以得出结论，温度可以在无水碱性乙二醇溶剂中以受控速率增加Pt NPs的形成速率。结果显示，高温增加了PtCl62–的转化而非颗粒大小。通过改变在乙二醇中溶解的碱性和Pt前体的比例，可以在从1.8到10纳米的广泛范围内很好地控制颗粒大小。这一广泛的尺寸范围使我们能够研究尺寸对电催化的影响。应用三种方法定量评估了裸露活性位点（ECSA），得到了一致的结果，使尺寸效应的评估更为准确。通过将甲醇和乙醇的电化学氧化作为探针反应，发现尺寸效应在两种情况下都发生了变化，但是变化趋势和最佳尺寸因反应而异。因此，开发了无表面活性剂合成Pt NPs的方法，可以在广泛的尺寸范围内进行控制，显示了在合成其他可控尺寸的贵金属NPs方面的潜力。此外，具有清洁表面和广泛尺寸范围的Pt NPs胶体有助于研究Pt在其他材料上的尺寸效应，如金属氧化物、金属硫化物和其他碳基材料。

Citation

Jie Chen, Guangxing Yang*, Dongyan Shen, Qiao Zhang, Zhiting Liu, and Feng Peng* Surfactant-free synthesis of colloidal Pt nanoparticles with a wide size range from 2 to 10 nm for studying size effect.International Journal of Hydrogen Energy 2024, 53, 728-735 Link