較早的研究認(rèn)為，具有二維結(jié)構(gòu)的貴金屬納米晶一般包含堆垛層錯(cuò)（stacking fault）面缺陷，其表面暴露晶面，特別是頂面和底面，一般以{111}晶面為主。然而，近期多個(gè)課題組的研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，這些二維貴金屬納米晶也可具有其他類型的晶體結(jié)構(gòu)和表面暴露晶面。就金納米片而言，目前的報(bào)道中對(duì)于表面暴露晶面的有效控制的相關(guān)研究還比較匱乏。
近日，濟(jì)寧學(xué)院化學(xué)化工與材料學(xué)院的鄭逸群博士團(tuán)隊(duì)報(bào)道了一種在結(jié)構(gòu)上具有獨(dú)特性和新穎性的具有{100}晶面全包裹的準(zhǔn)方形金納米片的可控制備方法。在該合成策略中，十八烷基三甲基氯化銨、抗壞血酸和谷胱甘肽分別作為表面活性劑、還原劑和形貌導(dǎo)向劑。在它們的混合液中，通過(guò)注射器推進(jìn)泵緩慢滴加氯金酸水溶液，從而對(duì)反應(yīng)過(guò)程實(shí)現(xiàn)動(dòng)力學(xué)控制。反應(yīng)結(jié)束后，溶液呈綠色，在近紅外區(qū)域表現(xiàn)出較強(qiáng)的吸收。不同于常見(jiàn)的三角形/六邊形，產(chǎn)物的場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡照片顯示其形貌表現(xiàn)出獨(dú)特的準(zhǔn)方形特征，邊緣表現(xiàn)出一定的波浪形狀，且厚度小于10 nm。
為了確認(rèn)其表面暴露晶面，研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)球差矯正高分辨透射電鏡觀察了同一納米片的不同部位的原子排列，確認(rèn)了該納米片的中心、邊緣和凸角部位的晶面均為{100}晶面，且在凸角處存在豐富的臺(tái)階面。這些獨(dú)特的結(jié)構(gòu)特征使得這種金納米片與準(zhǔn)球形金納米顆粒相比具有更高的電化學(xué)活性面積，并在電化學(xué)催化甲醇氧化的反應(yīng)中顯示出更好的電化學(xué)活性和穩(wěn)定性。 該項(xiàng)研究成果報(bào)道了同時(shí)具有特殊表面暴露晶面的二維多元金屬納米晶的合成方法，同時(shí)為高效的燃料電池催化劑的合成制備提供了有效的設(shè)計(jì)策略。該方法有望拓展到其他貴金屬或多金屬二維結(jié)構(gòu)納米晶的可控合成中。 論文信息 Kinetics-Controlled Synthesis of {100}-Facet-Enclosed Gold Quasi-Square Nanosheets with Curved Edges Prof. Jing Zhou, Qinglei Jia, Prof.?Dr. Gongguo Zhang, Prof.?Dr. Haifeng Zhang, Na Zhao, Prof.?Dr. Yiqun Zheng European Journal of Inorganic Chemistry DOI: 10.1002/ejic.202200038
