作为用于便携式设备和汽车的替代能源系统之一，直接甲酸燃料电池（DFAFCs）已得到广泛关注并迅速发展。然而，电能需要活性和选择性金属纳米催化剂来达到最高的电化学活性。在这里，我们提出了装饰在功能化石墨烯（fG）上纳米立方形状的钯纳米颗粒（PdNPs），其中表面改性是通过无表面活性剂的方法获得的。XRD和HRTEM结果表明，主要被（100）包围的11 nm和高分散的Pd纳米立方（PdNCs）成功地沉积在官能化石墨烯（PdNCs/fG）上，并作为电催化剂用于甲酸的增强氧化。与商用Pd/C催化剂相比，我们的PdNCs/fG催化剂对甲酸氧化表现出显着的质量活性（494.50 A/g，超过100倍），未改性的石墨烯或还原氧化石墨烯上PdNPs（PdNPs/rGO）的活性超过20倍）。此外，我们的催化剂表现出更好的稳定性和更高的抗CO性能。PdNCs/fG催化剂对甲酸氧化至20.37 A/m²也具有优异的比活性。该研究证明了{100}面对PdNCs的高选择性位点的协同作用，以及从改性石墨烯到Pd金属催化剂的支持在燃料电池应用中开发电催化剂的巨大潜力。

Figure 1.合成fG和fG上Pd NCs的示意图。

Figure 2. 云母片上rGO（a）和fG（b）的AFM图和平均厚度。

Figure 3. PdNCs/fG（a）和PdNPs/fG（b）的尺寸分布直方图和TEM图像；PdNCs/fG（c）和PdNPs/fG（d）具有晶格（上插图）和FFT模式（下插图）的HR-TEM图。

Figure 4. 在N₂气氛下，0.5 M H₂SO₄中记录的循环伏安图，扫描速率为50 mV/s。

Figure 5. 在N₂气氛下，在2.0 M HCOOH和0.5 M H₂SO₄的混合物中，沿反应1000秒记录的计时安培曲线。

Figure 6. 在氮气气氛下，0.5 M H₂SO₄和2.0 M HCOOH混合物中记录的循环伏安图，扫描速率为50 mV/s。 

相关研究成果于2019年由卡塞萨特大学Patraporn Luksirikul课题组，发表在Applied Surface Science（2019, 471, 176–184）上。原文：Electrooxidation of formic acid enhanced by surfactant-free palladium nanocubes on surface modified graphene catalyst。