研究背景
鉑納米顆粒以其大比表面積和高活性廣泛應用于廢氣催化、光催化、燃料電池等領域，然而在高溫、高壓等苛刻的工作環境下，納米顆粒易燒結或長大而導致失活。
原子層沉積方法（ALD）以其包覆均勻性和厚度精確可控等優勢，可用于鉑的包覆提高其穩定性，然而均勻包覆會導致其表面活性位點的消失，使得催化性能大幅度下降。如何對納米顆粒的表面進行精細操控，兼顧催化劑的穩定性與活性，對傳統的ALD技術提出了挑戰。
研究亮點
圖文淺析 ? 研究結果表明由于鉑納米顆粒晶面的各向異性，三類MCp2前驅體在納米晶表面的吸附與動力學反應路徑具有自然選擇性順序：edge>(100)>(111)，這一預測得到了ALD實驗包覆樣品的紅外吸附信號證實。 這意味著我們可以使用ALD定向包覆技術提高納米結構穩定性，同時保持表面的活性位點，在能源及催化領域有著巨大的應用潛力。 Fig.1 (a) Schematic illustration of initial reaction process of MOx ALD. (b) The possible decomposition pathways of NiCp2 precursor. Fig.2 Calculated energy diagrams for precursor (a) NiCp2, (b) CoCp2 and (c) CoCp2 reacted on the Pt(111), (100), and edge along slipping and splitting paths. Fig.3 Reaction rate contours of MCp2?on Pt(111), Pt(100), and edge sites with respect to the adsorption energies (E_a) and energy barriers (E_b) of the precursors on different facet. 該工作還系統地預測了這三種前驅體活性順序以及溫度對選擇性的影響，結果表明隨著ALD溫度的增加，前驅體在納米顆粒表面的選擇性會受到抑制，其中FeCp2可以在較大的溫度區間保持明顯的選擇性。 Fig.4 ?Peak area ratios of edge : (111) and (100) : (111) for NiOx, CoOx and FeOx on Pt nanoparticles upon ALD cycles 此項研究由華中科技大學微納材料設計與制造研究中心單斌教授與陳蓉教授合作完成，文艷偉副教授為論文第一作者，該研究工作得到了國家自然科學基金（51702106, 51835005，51871103）的資助。 論文信息 ? Wen Y, Cai J, Zhang J, et al. Edge selective growth of MCp2 (M= Fe, Co, Ni) precursors on Pt nanoparticles in atomic layer deposition: a combined theoretical and experimental study[J]. Chemistry of Materials, 2018. DOI: 10.1021/acs.chemmater.8b03168 https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.chemmater.8b03168
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