由多种不一样的纳米结构复合而成的三维超结构纳米资料因为其不同纳米结构之间的多维协同耦合效应,能够表现出比传统单一纳米结构更优异且共同的功能,招引了物理、化学和生物医学等范畴研讨者极大的爱好与重视。但是,迄今为止,因为组成办法与条件的约束,规划并准确可控地组成结构较为杂乱的三维复合超结构纳米资料仍然是一个巨大的应战。
模板法是制备复合三维纳米资料的有用办法之一。经过在模板的介孔通道内填充并复原金属前驱体,仿制模板结构,能够组成各种不一样的复合纳米资料。但是,因为在传统的加热或化学反应复原过程中,模板内填充的金属前驱领会向介孔通道外分散和搬迁,使得金属纳米资料无法有用地在模板介孔通道中成长,导致产品描摹杂乱多样,影响相关功能及使用。因而,怎么避免复原过程中金属前驱体从介孔通道中向外分散和搬迁是模板法可控组成三维复合纳米资料多年来的技能难题。
针对以上问题,西安交通大学生命学院方吉利教授团队根据前期对模板组成法及前驱体在模板介孔通道中搬迁分散机理的深入研讨,提出了“单颗粒软包裹”战略用于模板法制备三维复合金属纳米催化剂。本作业中,以介孔 Au NP@mSiO2颗粒为硬模板,使用不溶解金前驱体(氯金酸)的正己烷作为软包裹“屏障”,成功地阻挠了复原过程中金前驱体从介孔通道中向外的搬迁与分散,然后获得了以金球为核,由上百根中心辐射的纳米棒组成的Au纳米棒(NP@NR)复合结构。在该结构的基础上,成功组成了Au -Pt三维超结构。使用Au 结构优异的等离激元功能,在光照条件下以Au -Pt NP作为光催化剂发生的等离激元激起的热电子能愈加进一步进步4-硝基苯酚的催化速率,比较漆黑条件下其催化速率进步了2.76倍。本作业提出的“单颗粒软包裹”模板组成法处理了多年来介孔金属纳米铸造中产品向模板外部溢出的技能问题,为三维金属纳米复合资料的规划与组成供给了一种新办法。
图1:团队所提出的“单颗粒软包裹”战略用于组成金纳米颗粒@纳米棒三维超结构
该研讨成果以《单颗粒软包裹战略组成三维纳米金属超结构》(Three-dimensionally nanometallic superstructure synthesized via a single-particle soft-enveloping strategy)为题于2024年4月4日宣布在世界威望期刊《NANO LETTERS》上。西安交通大学生物医学信息工程教育部要点实验室及生命科学与技能学院为本作业的榜首作者及通讯作者单位,该研讨得到了复旦大学化学系赵东元院士及邓永辉教授的协助与支撑。以上作业得到了国家自然科学基金、西安交通大学立异团队项目支撑。
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