通常凸面或平面的纳米晶体(NC)容易合成,但具有活性凹面的NC,因在负曲率内密集低配位原子导致的高折射面,很少被合成。此外,单个凹腔的可控选择性制造,导致Janus结构很少能被实现。在水修复和环境应用中,流体中催化剂的动态混合对于提高催化活性是重要的,催化剂与自主运动的耦合成为有效的策略。鉴于此,In Su Lee课题组将Fe3O4纳米立方体限制在SiO2 壳中,通过一种新颖的热诱导法,使Fe2+呈多米诺型(从立方体的一个面向周围的SiO2壳扩散)从SiO2-Fe3O4的界面迁移到SiO2壳并伴随着纳米级相变为铁硅酸盐形式,形成不对称、具有独特单面选择性的凹型Fe3O4纳米立方体(conc-Fe3O4@SiO2)。去掉SiO2后,所产生的Janus凹型氧化铁纳米立方体进一步仅在凹陷点被Pt纳米晶体可控密度官能化,形成Janus Pt@conc-Fe3O4,其作为催化自推进的高扩散nanoswimmer用于水中染料污染物的有效降解。
Sunyi Lee, Nitee Kumari, Ki-Wan Jeon, Amit Kumar, Sumit Kumar, Jung Hun Koo, Jihwan Lee, Yoon-Kyoung Cho, In Su Lee, Monofacet-Selective Cavitation within Solid-State Silica-Nanoconfinement towards Janus Iron Oxide Nanocube[J], J. Am. Chem. Soc., 2018.
DOI: 10.1021/jacs.8b09869
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.8b09869