Angewandte最新报道：厦门大学制备出具有优异电化学活性的超薄纳米片构成立方型锡铂纳米晶体

【引语】

由有序排列的超薄纳米片构成的凹陷型多面体贵金属材料既有超大的比表面积，又有明显的界面，因此在诸多领域都有很好的应用前景。然而，由于这种纳米晶体凹陷明显、比表面积大，所以在晶体生长时热引发活性低，目前相关报道极少。

【成果简介】

近期，厦门大学匡勤（通讯作者）和谢兆雄（通讯作者）等人在表面活性剂聚乙烯吡咯烷酮的作用下，首次通过简单的锡铂前驱体共还原法制备了一种含有12个纳米片层的立方型锡铂纳米晶体，且表现出极高的电化学活性。研究者们认为，这与所制备出的晶体片层表面能高、表面积大且受到协同效应影响有关。

这项工作有利于加深人们对具有凹陷结构纳米晶体形成机制的认识与理解，激励人们去探索该纳米晶体在更多领域的优势应用。

图1 合成纳米晶体的形态结构特征，采用TEM和SEM证明该纳米晶体是高度凹陷的立方型晶体结构。
a.单个纳米晶体的立方型结构 b.纳米晶体的凹陷型结构 c-d.纳米晶体中各纳米片层的相对位置关系 e-f. 不同角度和方向的立方型铂金纳米晶体示意图

图2 合成纳米晶体的晶体结构分析，通过XRD确定锡/铂纳米晶体为面心立方结构，并且锡、铂在立方型纳米晶体中分布均匀，证明形成了锡/铂合金。a-b. 分析纳米晶体的元素组成及内部结构 c-e. 确定铂、锡在纳米晶体的空间分布

图3 锡/铂合金纳米晶体的形成机制。结果表明，凹陷型的立方结构并非通过刻蚀形成，而是直接基于多面体核生长。a-c. 凹陷型立方纳米晶体形状随时间变化的规律，观察时间分别是45min、1h、2h；d. 铂锡合金纳米晶体的形成过程

图4 锡/铂前驱体摩尔百分比一定，不同质量百分比的PVP对合成纳米晶体形态结构的影响。结果表明，PVP对锡/铂合金纳米晶体的生长动力机制有显著影响。a.  不含PVP b. 10mg c. 20mg d. 300mg

图5 锡铂合金纳米晶体的电催化活性。结果表明，凹陷型的立方锡铂合金纳米晶体电化学活性最高，其电流密度接近于铂黑电流密度的两倍。a. 不同催化剂条件下锡铂合金纳米晶体的电催化活性表征；b. 经过不同催化剂催化甲醇氧化过程的纳米晶体特殊表面活性对比

文献链接：Excavated Cubic Platinum–Tin Alloy Nanocrystals Constructed from Ultrathin Nanosheets with Enhanced Electrocatalytic Activity（Angewandte Chemie, 2016, DOI: 10.1002/anie.201602592）

该文献导读由材料人编辑部学术组雅痞供稿，材料牛编辑整理。

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