▲共同第一作者：Jiawei Liu, Wenxin Niu, Guigao Liu
通訊作者：張華
通訊單位：香港城市大學(xué)
論文DOI：10.1021/jacs.1c00612
由張華教授課題組提出的納米材料相工程（PEN）概念已被用于合成具有非熱力學(xué)穩(wěn)定相的金屬納米材料。這些非常規(guī)相金屬納米材料可進一步被用作模板，來構(gòu)建金屬異質(zhì)結(jié)納米材料。然而，此類非常規(guī)相金屬納米材料通常具有特殊的結(jié)構(gòu)，當(dāng)被用為模板時，其特殊結(jié)構(gòu)通常會影響二次金屬的成核與生長，此種影響仍需系統(tǒng)研究。
近日，香港城市大學(xué)張華教授課題組報道了一種全新、簡便的濕化學(xué)一鍋法來制備具有高產(chǎn)率的、近似正方形的、具有非常規(guī)2H/fcc異相的貴金屬金（Au）納米片。這種近似方形的2H/fcc 異相Au納米片呈現(xiàn)獨特的結(jié)構(gòu)，即兩個對邊具有2H/fcc異相并且富含缺陷，另外兩個對邊具有基本無缺陷的fcc相，上下兩個基面具有2H/fcc異相并且富含缺陷。基于這種特殊的結(jié)構(gòu)，2H/fcc異相Au納米片被用作模板，來研究如何在模板的不同區(qū)域以及不同晶相上選擇性生長二次金屬銠（Rh）納米棒。通過精準(zhǔn)調(diào)控反應(yīng)速度，Rh納米棒成功地外延生長在2H/fcc異相Au納米片上，形成了三種1D/2D Rh-Au異質(zhì)結(jié)構(gòu)，即在三種異質(zhì)結(jié)構(gòu)中，Rh納米棒的生長表現(xiàn)出不同程度的位點選擇性和生長密度。此外，異質(zhì)結(jié)構(gòu)C被用作酸性介質(zhì)中電化學(xué)析氫反應(yīng)（HER）的催化劑，表現(xiàn)出優(yōu)異的催化性能。
要點1. 提出了一種全新、簡便的濕化學(xué)一鍋法來制備具有高產(chǎn)率的、近似正方形的、具有非常規(guī)2H/fcc異相的Au納米片。這種2H/fcc 異相Au納米片呈現(xiàn)獨特的結(jié)構(gòu)。
要點2. 以2H/fcc異相金納米片為模板，通過精準(zhǔn)調(diào)控反應(yīng)速度，成功制備了三種1D/2D Rh-Au異質(zhì)結(jié)構(gòu)。在異質(zhì)結(jié)構(gòu)A中，Rh納米棒的生長呈現(xiàn)高的位點選擇性和低的生長密度，即Rh納米棒僅生長在兩個2H/fcc對邊的2H相區(qū)域和fcc相的層錯/孿晶區(qū)域。在異質(zhì)結(jié)構(gòu)B中，Rh納米棒的生長呈現(xiàn)中等程度的位點選擇性和生長密度，即Rh納米棒生長在兩個2H/fcc對邊和兩個2H/fcc基面的2H相區(qū)域和fcc相的層錯/孿晶區(qū)域。在異質(zhì)結(jié)構(gòu)C中，Rh納米棒的生長不具有位點選擇性，但具有很高的生長密度，即Rh納米棒生長在四個邊和兩個基面的所有結(jié)構(gòu)位點上。
總之，該工作為合成具有非常規(guī)相的金屬納米材料以及如何利用模板的結(jié)構(gòu)特殊性來構(gòu)建具有特殊結(jié)構(gòu)的金屬異質(zhì)結(jié)納米材料提供了新的思路。
