Here we report a facile synthesis of Pt-on-Pd bimetallic nanodendrites with a Pd interior and dendritic Pt exterior. The developed route rationally utilizes the spontaneous separation of the depositions of Pd and Pt, which endows direct formation of Pt-on-Pd nanodendrites. This is a truly simple and unique process that is quite different from the traditional seed-mediated growth strategy. Fine-tuning of the Pt and Pd ratios afforded Pt-on-Pd nanodendrites with superior electrocatalytic activity in comparison with commercial Pt electrocatalysts.

We report a facile synthesis of Pt-Pd bimetallic nanoparticles, named "metallic nanocages", with a hollow interior and porous dendritic shell. This synthesis is easily achieved by selective chemical etching of Pd cores from dendritic Pt-on-Pd nanoparticles. The obtained Pt-Pd nanocages show superior catalytic activity for methanol oxidation reaction compared to other Pt-based materials reported previously.

Au@Pt nanocolloids with nanostructured dendritic Pt shells are successfully synthesized by chemically reducing both H2PtCl6 and HAuCl4 species in the presence of a low-concentration surfactant solution. By applying an ultrasonic treatment, the particle size of the Au@Pt nanocolloids is dramatically decreased and their size distribution becomes very narrow. The difference in reduction potentials of the two soluble metal salts (Au(III) and Pt(IV) species) plays a key role in the one-step synthesis of the core−shell structure. Because of the different reduction potentials, the reduction of Au ions preferentially occurs over a short time to form the Au seeds. It is followed by overgrowth of Pt nanodendritic nanowires on the Au seeds, which is confirmed by ultraviolet−visible light absorption spectroscopy and transmission electron microscopy. Interestingly, the Pt shell thicknesses on Au cores can be easily tuned by controlling the Pt/Au molar ratios in the starting precursor solutions. Through the optimization of the Pt shell thicknesses, the Au@Pt nanocolloids can exhibit enhanced activity as an electrocatalyst for a methanol oxidation reaction, which will be important to improve the utilization efficiency of Pt catalysts in the future.

Here we report a novel hard-templating strategy for the synthesis of mesoporous monocrystalline Pt nanoparticles (NPs) with uniform shapes and sizes. Mesoporous Pt NPs were successfully prepared through controlled chemical reduction using ascorbic acid by employing 3D bicontinuous mesoporous silica (KIT-6) and 2D mesoporous silica (SBA-15) as a hard template. The particle size could be controlled by changing the reduction time. Interestingly, the Pt replicas prepared from KIT-6 showed polyhedral morphology. The single crystallinity of the Pt fcc structure coherently extended over the whole particle.

Mesoporous Pt–Au binary alloys were electrochemically synthesized from lyotropic liquid crystals (LLCs) containing corresponding metal species. Two-dimensional exagonally ordered LLC templates were prepared on conductive substrates from diluted surfactant solutions including water, a nonionic surfactant, ethanol, and metal species by drop-coating. Electrochemical synthesis using such LLC templates enabled the preparation of ordered mesoporous Pt–Au binary alloys without phase segregation. The framework composition in the mesoporous Pt–Au alloy was controlled simply by changing the compositional ratios in the precursor solution. Mesoporous Pt–Au alloys with low Au content exhibited well-ordered 2D hexagonal mesostructures, reflecting those of the original templates. With increasing Au content, however, the mesostructural order gradually decreased, thereby reducing the electrochemically active surface area. Wide-angle X-ray diffraction profiles, X-ray photoelectron spectra, and elemental mapping showed that both Pt and Au were atomically distributed in the frameworks. The electrochemical stability of mesoporous Pt–Au alloys toward methanol oxidation was highly improved relative to that of nonporous Pt and mesoporous Pt films, suggesting that mesoporous Pt–Au alloy films are potentially applicable as electrocatalysts for direct methanol fuel cells. Also, mesoporous Pt–Au alloy electrodes showed a highly sensitive amperometric response for glucose molecules, which will be useful in next-generation enzyme-free glucose sensors.

Abstract Metallene with fantastic physicochemical properties is considered as a potential candidate for oxygen reduction reaction (ORR). Controlling the morphology and structure of metallene can provide a great opportunity to improve its catalytic performance. Herein, defect‐rich ultrathin porous Pd metallene (a sub‐nanometer and curved metal nanosheet) is developed by facile wet‐chemistry strategy for efficient and stable ORR electrocatalysis in alkaline electrolyte. The defect‐rich porous Pd metallene provides abundant highly active sites and vacancy defects, showing superior ORR activity of 0.892 A mg Pd −1 at 0.9 V vs. the reversible hydrogen electrode. The mass activity is 5.1 and 16.8 times higher than those of commercial Pt/C and Pd/C, respectively, and maintains well after 5000 cycles. The strain effect and tunable electronic structure derived from highly curved sub‐nanometer nanosheet morphology contribute to the excellent ORR performance by the optimization of oxygen binding ability on Pd. The superior catalytic performance of Pd metallene may open an avenue to design other metallene materials for various fields.

Ultrafine PtCo nanoparticles decorated Co nanowires on Ti mesh deliver an ultrahigh current density of 46.5 mA cm⁻² at an overpotential of 70 mV in 1.0 M KOH.

Electrochemical nitrogen reduction to ammonia is proposed as a promising alternative to the Haber-Bosch process because it can be driven by renewable electricity at ambient conditions. Currently, the development of such a process is hampered by the lack of efficient electrocatalysts for the nitrogen reduction reaction (NRR). Herein, we report a super-rapid approach for the synthesis of flower-like Au microstructures (Au flowers) within 5 s. The obtained Au structures are assembled by staggered nanoplates as building blocks, which provide abundant electrocatalytically active sites for the NRR. The Au flowers achieve a high performance (NH3 yield: 25.57 μg h-1 mgcat.-1 ; faradaic efficiency: 6.05 %), 100 % selectivity (no N2 H4 production), and long-term durability toward the electrochemical ammonia production. The work is highly valuable for the rapid synthesis of active catalysts for the NRR.

Mo-doped PdIn bimetallene nanoribbons with regulated electronic structure were synthesized and demonstrated enhanced activity for ambient electrosynthesis of urea.

The aim of this study is to fabricate nanofibrous membranes with excellent filtration and mechanical properties for application in the field of flue gas purification. Carboxylated Multiwalled carbon nanotubes (MWCNTs-COOH) were used to enhance the performance of PMIA nanofibrous membranes. The results showed that the average particle size D50 of MWCNTs-COOH in the PMIA electrospining solution was significantly reduced from 644 nm to 361 nm, the stability and dispersibility of MWCNTs-COOH were significantly enhanced. The resultant membranes exhibit a tree-like structure with a bimodal distribution of diameters and interconnected bonding points, where the trunk nanofibers exhibit an average diameter of 134.80 nm, while the branch nanofibers demonstrate an average diameter of 27.19 nm. The MWCNTs-COOH/PMIA nanofibrous membranes exhibited a filtration efficiency of 99.98 % for the most penetrating particle size (MPPS), while maintaining a tensile strength of 46.736 MPa. Notably, they retained significant strength even under harsh conditions, e.g. 56.46 % at 250 °C, 58.26 % with 30 wt% H2SO4, and 82.71 % with 10 wt% NaOH. The filtration efficiency remained at approximately 88.97 % even at 250 °C. These findings expand PMIA's application to harsh environments and offer insights for designing high-performance filters for high-temperature settings.