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過渡金屬氮化物(TMN)納米結構由于其良好的物理化學性質，在電子、光子學、儲能、催化等領域具有廣闊的應用前景。然而，合成具有設計的組成和形貌的TMN基納米結構帶來了挑戰，特別是在溶液階段。陽離子交換反應(CER)作為一種多用途的合成后策略脫穎而出，用于制備原本無法通過直接合成獲得的納米結構。然而，在金屬硫化物和金屬磷化物中，對TMN中CER的探索滯后于對CER的探索

近日，四川大學Hemin Zhang，Junze Chen，首爾大學Taeghwan Hyeon以Cu₃N納米晶為原料合成了Ni₄N和CoN納米晶，證明了膠體金屬氮化物納米晶中的陽離子交換作用。

文章要點

1）通過控制反應條件，還可以得到成分可調的Cu₃N@Ni₄N和Cu₃N@CoN核殼異質結構。

2）評價了Ni₄N和CoN納米晶作為電化學析氧反應(OER)催化劑的性能。值得注意的是，CoN納米晶表現出了優異的過電流變性能，在10 mA·cm^?2時的過電勢為286 mV，塔菲爾斜率低至89 mV·dec^?1，并且長期穩定。

膠體TMN的CER方法為制備其他金屬氮化物納米晶體及其異質結構提供了一種新的策略，為未來的應用鋪平了道路。

參考文獻

Lei Yang, et al, Cation Exchange in Colloidal Transition Metal Nitride Nanocrystals, J. Am. Chem. Soc., 2024

DOI: 10.1021/jacs.4c01219

https://doi.org/10.1021/jacs.4c01219