一维(1D)非晶态纳米材料兼具非晶态结构高活性位点浓度、高比表面积以及1D材料高效的电荷转移和质量传输等优点,为催化研究提供了良好的发展机会。然而,如何在1D形貌的高度取向和非晶态结构的各向同性之间取得平衡是一个重大挑战,这严重阻碍了1D非晶态材料的可控制备。
在硬-软酸-碱理论的指导下,北京航空航天大学郭林教授,Zhi Cai,Jianxin Kang开发了一种制备1D非晶态纳米材料的通用策略,通过精确调节金属离子和有机配体之间的键强度来获得适中的键牢度。
文章要点
1)软碱十二硫醇(DT)具有多种结构调节剂和形貌导向剂的功能。与构建非晶态结构的边界酸(如Fe2+、Co2+、Ni2+)相比,Cu+的软酸虽然可以制备出结晶纳米带,但仍然可以通过氧化还原反应降低Cu离子的硬度,形成弱的Cu-SR键,从而实现非晶化。
2)由于非晶态结构和一维形貌的综合优势,非晶态CuDT纳米带在电化学硝酸盐还原中表现出优异的电催化活性,优于大多数已报道的Cu基催化剂。
这项工作将有效弥补传统一维结晶纳米材料与非晶化制备之间的差距。
参考文献
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