一維(1D)非晶態納米材料兼具非晶態結構高活性位點濃度、高比表面積以及1D材料高效的電荷轉移和質量傳輸等優點,為催化研究提供了良好的發展機會。然而,如何在1D形貌的高度取向和非晶態結構的各向同性之間取得平衡是一個重大挑戰,這嚴重阻礙了1D非晶態材料的可控制備。
在硬-軟酸-堿理論的指導下,北京航空航天大學郭林教授,Zhi Cai,Jianxin Kang開發了一種制備1D非晶態納米材料的通用策略,通過精確調節金屬離子和有機配體之間的鍵強度來獲得適中的鍵牢度。
文章要點
1)軟堿十二硫醇(DT)具有多種結構調節劑和形貌導向劑的功能。與構建非晶態結構的邊界酸(如Fe2+、Co2+、Ni2+)相比,Cu+的軟酸雖然可以制備出結晶納米帶,但仍然可以通過氧化還原反應降低Cu離子的硬度,形成弱的Cu-SR鍵,從而實現非晶化。
2)由于非晶態結構和一維形貌的綜合優勢,非晶態CuDT納米帶在電化學硝酸鹽還原中表現出優異的電催化活性,優于大多數已報道的Cu基催化劑。
這項工作將有效彌補傳統一維結晶納米材料與非晶化制備之間的差距。
參考文獻
Ziming Su, et al, Amorphous Nanobelts for Efficient Electrocatalytic Ammonia Production, Angew. Chem. Int. Ed. 2024, e202416878
DOI: 10.1002/anie.202416878
https://doi.org/10.1002/anie.202416878