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廈大「國家杰青」黃小青聯手蘇大邵琪，最新Nature Nanotechnology！

第一作者：Xuan Huang, Jie Feng, Shengnan Hu

通訊作者：黃小青，邵琪

通訊單位：廈門大學，蘇州大學

黃小青，廈門大學化學化工學院教授，博士生導師，蘇州大學材化部特聘教授，博士生導師。獲獎情況：國家杰出青年科學基金（2021）。作為課題負責人主持國家自然科學基金面上項目。研究方向：貴金屬納米材料的精準制備及其電、熱、光催化應用研究。

邵琪，蘇州大學材料與化學化工學部副研究員，研究方向：以介穩相材料為基礎的先進材料合成、應用、機理探索為一體的研究方向。主要研究體系包括：介穩相二維氧化物、介穩相金屬材料、介穩相自旋催化材料等。

論文速覽

在異質結構中構建區域選擇性結構，對于許多應用來說都非常重要。然而，由于復雜的過程、雜質污染和不明確的生長機制，有針對性地設計區域選擇性結構還具有挑戰性。

本論文針對異質結構中區域選擇性結構的構建難題，提出了“一鍋法”動力學控制的合成骨架，成功實現了金屬異質結構中區域選擇性結構的構建。研究團隊考慮了金屬前驅體的還原速率和異質界面的晶格匹配關系，實現了從Pd₂₀Sb₇六角納米片到Pd₈Sb₃六角納米片的相調控，以及從Pd₂₀Sb₇六角納米片到Pd₂₀Sb₇菱形體和Pd₂₀Sb₇納米粒子的形態調控。

特別是，區域選擇性外延生長在Pd₂₀Sb₇六角納米片上的Pt對乙醇氧化反應表現出了極高的活性，其活性是商用Pt/C的57倍。同時，對比商用Pt/C，該催化劑顯示出更好的穩定性（2000次循環后僅下降16.3%）和選擇性（72.4%）。

圖文導讀

圖1：金屬沉積速率（V_dep）和擴散速率（V_diff）對生長模式的影響。

圖2：r-Pt/Pd₂₀Sb7和u-Pt/Pd₂₀Sb₇六角納米片的形態表征和元素分布。

圖3：兩種不同Pt/Pd₂₀Sb₇六角納米片異質結構中Pt的電子結構和局部配位結構。

注：以上為論文中部分圖表。

總結展望

本研究提出的合成策略為設計非常規的精確異質結構鋪平了道路，這些結構在多種應用中具有潛在的使用價值。通過精確控制金屬前驅體的還原速率和異質界面的晶格匹配，實現了對Pt在Pd-Sb基底上分布的調控。

實驗結果表明，區域選擇性外延生長的Pt/Pd₂₀Sb₇六角納米片在乙醇氧化反應中表現出卓越的催化性能，其活性和選擇性均顯著優于商用Pt/C催化劑。此外，該催化劑還展現出了良好的穩定性。這些發現不僅為乙醇氧化反應提供了高效的催化劑，也為異質結構設計提供了新視角。

文獻信息

標題：Regioselective epitaxial growth of metallic heterostructures

期刊：Nature Nanotechnology

DOI：10.1038/s41565-024-01696-0

原創文章，作者：計算搬磚工程師，如若轉載，請注明來源華算科技，注明出處：http://www.zzhhcy.com/index.php/2024/06/26/251fc390e8/

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