Angewandte最新報道：廈門大學制備出具有優異電化學活性的超薄納米片構成立方型錫鉑納米晶體

【引語】

由有序排列的超薄納米片構成的凹陷型多面體貴金屬材料既有超大的比表面積，又有明顯的界面，因此在諸多領域都有很好的應用前景。然而，由于這種納米晶體凹陷明顯、比表面積大，所以在晶體生長時熱引發活性低，目前相關報道極少。

【成果簡介】

近期，廈門大學匡勤（通訊作者）和謝兆雄（通訊作者）等人在表面活性劑聚乙烯吡咯烷酮的作用下，首次通過簡單的錫鉑前驅體共還原法制備了一種含有12個納米片層的立方型錫鉑納米晶體，且表現出極高的電化學活性。研究者們認為，這與所制備出的晶體片層表面能高、表面積大且受到協同效應影響有關。

這項工作有利于加深人們對具有凹陷結構納米晶體形成機制的認識與理解，激勵人們去探索該納米晶體在更多領域的優勢應用。

圖1 合成納米晶體的形態結構特征，采用TEM和SEM證明該納米晶體是高度凹陷的立方型晶體結構。
a.單個納米晶體的立方型結構?b.納米晶體的凹陷型結構?c-d.納米晶體中各納米片層的相對位置關系?e-f. 不同角度和方向的立方型鉑金納米晶體示意圖

圖2 合成納米晶體的晶體結構分析，通過XRD確定錫/鉑納米晶體為面心立方結構，并且錫、鉑在立方型納米晶體中分布均勻，證明形成了錫/鉑合金。a-b. 分析納米晶體的元素組成及內部結構?c-e. 確定鉑、錫在納米晶體的空間分布

圖3 錫/鉑合金納米晶體的形成機制。結果表明，凹陷型的立方結構并非通過刻蝕形成，而是直接基于多面體核生長。a-c. 凹陷型立方納米晶體形狀隨時間變化的規律，觀察時間分別是45min、1h、2h；d. 鉑錫合金納米晶體的形成過程

圖4 錫/鉑前驅體摩爾百分比一定，不同質量百分比的PVP對合成納米晶體形態結構的影響。結果表明，PVP對錫/鉑合金納米晶體的生長動力機制有顯著影響。a. ?不含PVP b. 10mg c. 20mg d. 300mg

圖5 錫鉑合金納米晶體的電催化活性。結果表明，凹陷型的立方錫鉑合金納米晶體電化學活性最高，其電流密度接近于鉑黑電流密度的兩倍。a. 不同催化劑條件下錫鉑合金納米晶體的電催化活性表征；b. 經過不同催化劑催化甲醇氧化過程的納米晶體特殊表面活性對比

文獻鏈接：Excavated Cubic Platinum–Tin Alloy Nanocrystals Constructed from Ultrathin Nanosheets with Enhanced Electrocatalytic Activity（Angewandte Chemie, 2016, DOI: 10.1002/anie.201602592）

該文獻導讀由材料人編輯部學術組雅痞供稿，材料牛編輯整理。

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