过渡金属氮化物(TMN)纳米结构由于其良好的物理化学性质，在电子、光子学、储能、催化等领域具有广阔的应用前景。然而，合成具有设计的组成和形貌的TMN基纳米结构带来了挑战，特别是在溶液阶段。阳离子交换反应(CER)作为一种多用途的合成后策略脱颖而出，用于制备原本无法通过直接合成获得的纳米结构。然而，在金属硫化物和金属磷化物中，对TMN中CER的探索滞后于对CER的探索

近日，四川大学Hemin Zhang，Junze Chen，首尔大学Taeghwan Hyeon以Cu₃N纳米晶为原料合成了Ni₄N和CoN纳米晶，证明了胶体金属氮化物纳米晶中的阳离子交换作用。

文章要点

1）通过控制反应条件，还可以得到成分可调的Cu₃N@Ni₄N和Cu₃N@CoN核壳异质结构。

2）评价了Ni₄N和CoN纳米晶作为电化学析氧反应(OER)催化剂的性能。值得注意的是，CoN纳米晶表现出了优异的过电流变性能，在10 mA·cm⁻²时的过电势为286 mV，塔菲尔斜率低至89 mV·dec⁻¹，并且长期稳定。

胶体TMN的CER方法为制备其他金属氮化物纳米晶体及其异质结构提供了一种新的策略，为未来的应用铺平了道路。

参考文献

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