新的双金属纳米“笼子”
Peidong Yang说：“我们在十年前就开始研究纳米微粒催化剂的溶解过程。最开始我们主要关注像铂等单一元素，分析尺寸和形状对催化剂性能的影响。但是随着研究的展开，我们更为关注双金属催化剂，如铂-镍、铂-铜等。三四年前，我的两个博士后在将铂-镍样本放入溶剂时观察到了意想不到的现象：他们发现该双金属纳米微粒样本在两周后逐渐形成了新的形态。这对于我们是个意外的收获，但是随着我们观察到三维纳米框架结构的表面满满地覆盖着催化位点时，我们确定发现了一些有价值的事情。”
伯克利的研究者随后翻阅了现有的文献，发现有ANL实验室的化学家Vojislav Stamenkovic已经做了相当多的关于大容量单晶体催化剂基体的研究。基于Vojislav的研究，可以断定双金属材料也会是很有希望的电化学催化剂。
中空结构
研究发现，在溶液中的起始材料——固态晶体PtNi3多面体会转变为PtNi中间物质，然后通过内部腐蚀，转变为Pt3Ni纳米框架，氧原子可以从中间通过。PtNi3多面体的棱边由高浓度铂组成，它在后来的Pt3Ni纳米框架中也得到保留。最初的多面体由三个镍原子和一个铂原子构成，最终的纳米框架则正好相反。
Stamenkovic说：“多面体是一种常见的纳米结构类型，多年以来一直用于催化剂研究。但是我们的研究展示了其他解决方法的可能性。通过框架结构，我们完全将结构完全对外打开，并且除掉了材料内部被埋没的那些只占有体积、却没有功能的原子们。最后仍然剩下了数量相当可观的催化位点，它们位于框架表面的各处，可以从多个方向接近。”
溶有氧气的溶剂会引起多面体内部的溶解效应，最终形成了中空十二面体的纳米框架结构。通过升高反应温度，反应时间从两周缩短到12小时。
完成了基本原料的制备后，研究人员希望验证该材料在燃料电池组内部电化学的严苛环境下的稳定性，所以他们在纳米框架的铂原子外包裹了一层“保护层”，提升其耐久性。通过在氩气中进行退火热处理，纳米框架的表面产生了一层由铂组成的“保护层”。
Yang说：“我们猜测是氧原子将纳米镍微粒带到了框架上，氩气的退火作用将铂带到了表面上。”
