journal article·2013-12-23Open access

Evidence for the Formation of Nitrogen-Rich Platinum and Palladium Nitride Nanoparticles

Gabriel M. Veith, Andrew R. Lupini, Loïc Baggetto, James F. Browning, Jong K. Keum, Alberto Villa, Laura Prati, Alexander B. Papandrew, Gabriel A. Goenaga, David R. Mullins, Steven E. Bullock, Nancy J. Dudney

Chemistry of Materials· Volume 25· Issue 24

Abstract

We report evidence for the formation of nitrogen-rich precious metal nanoparticles (Pt, Pd) prepared by reactive sputtering of the pure metal in a N 2 plasma. The composition of the nanoparticles varies as a function of particle size and growth conditions. For the smallest particles the nitrogen content appears to be as high as 6.7 N atoms for each Pd atom or 5.9 N atoms for each Pt atom whereas bulk films have nominal compositions of Pt 7.3 N and Pd 2.5 N. The unusually large N content in the nanoparticles is balanced with H. The nanoparticles are metastable in air and moisture, slowly decomposing over several years. The catalytic properties of these N-rich nanoparticles were accessed by rotating disk electrode electrochemical studies, the liquid phase oxidation of benzyl alcohol, and gas phase CO oxidation, and support the experimental evidence for the materials composition.
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Research context

OpenAlex topics: Electrocatalysts for Energy Conversion · Electrochemical Analysis and Applications · Catalytic Processes in Materials Science

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

Affiliations

Dipartimento di Chimica, Università degli Studi di Milano, via Golgi 19, 20133 Milano, Italy

Department of Chemical and Biomolecular Engineering, University of Tennessee, Knoxville, Tennessee 37996, United States

Lockheed Martin, Marietta, Georgia 30063, United States

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