大多数催化反应的动力学和途径取决于存在的界面,这使得在反应界面上精确构建高活性单原子位点成为一个重要目标。近日,中国科学技术大学Lin Yue、Wu Yuen提出了一种热打印策略,该策略不仅将金属原子排列在二氧化硅和碳层界面,还通过强配位来稳定它们。
本文要点:
1) 该策略依赖于纳米颗粒在两个接触基板之间的受控迁移,以及在高温下从纳米颗粒表面发射原子。作者通过原位透射电子显微镜观察到,单个Fe3O4纳米颗粒在高温下像液滴一样从SiO2球体的核心迁移到表面,并沿着SiO2和碳层的界面移动,从而释放金属原子,直到其完全消失。
2) 这些分离的原子被碳层中的氮和硫缺陷捕获,以产生Fe单原子位点,其对氧还原反应表现出优异的催化活性。此外,还可以通过控制Fe3O4纳米颗粒在两个表面之间的尺寸来调节位点的密度。该策略适用于合成Mn、Co、Pt、Pd、Au单原子位点,为各种应用提供了在不同载体界面上排列单原子位点的通用途径。
Lin Tian et.al Precise arrangement of metal atoms at the interface by a thermal printing strategy PNAS 2023
DOI: 10.1073/pnas.2310916120
https://doi.org/10.1073/pnas.2310916120