我国学者在合金纳米材料合成研究方面取得进展

　　

图 活性氢界面还原策略合成贵金属-非贵金属合金纳米结构

　　在国家自然科学基金项目（批准号：22071191）等资助下，西安交通大学高传博教授团队在合金纳米材料合成研究方面取得进展。研究成果以“贵金属-非贵金属合金纳米结构的活性氢界面还原策略（Synthesis of noble/non-noble metal alloy nanostructures via an active-hydrogen-involved interfacial reduction strategy）”为题，于2023年1月16日发表在《自然?合成》（Nature Synthesis）上。论文链接：https://www.nature.com/articles/s44160-022-00217-y。

　　贵金属-非贵金属合金纳米材料通常表现出优异的催化性能，在新能源等领域具有重要的应用价值。然而，不同的金属盐之间存在巨大的本征还原电位差，表现出显著的还原动力学差异，为合金化过程的精准控制带来了较大困难。因此，传统的化学还原方法合成的合金纳米材料通常具有较窄的组分调控窗口，这一瓶颈问题也制约了研究者对合金纳米催化剂构效关系的研究和对其催化性能的优化。

　　为打破传统合成方法固有的局限性，上述研究团队提出了一种新的基于亚硝酸原位产生活性氢的界面还原策略。该团队通过质谱和电子顺磁共振等结果证明，亚硝酸通过脱氢反应在晶核或种晶表面形成活性氢。该活性氢物种以氢原子或氢自由基的形式存在，具有远低于贵金属盐和大多数非贵金属盐的标准还原电位（E° = –2.31 V），因此可有效克服不同金属盐之间的还原电位差，实现其可控共还原。由于活性氢的产生被局域于晶核或种晶表面，因此金属盐还原反应也从溶液相转移至固/液界面，有助于提升金属盐共还原的可控性。利用该策略，该团队展示了一系列不同种类的贵金属-非贵金属合金纳米结构的合成及其合金组分在较宽比例范围内的精准调控。

　　该研究成果发展了一种贵金属-非贵金属合金纳米材料的精准合成新方法，并有望推动对合金纳米材料的性能优化和相关催化剂的筛选研究。