Pt-Pd合金纳米晶的形貌选择性合成及其甲醇电催化氧化反应性
近年来，如何通过形貌、组成的精确控制来调节无机纳米颗粒的表面原子排布、电子结构、缺陷态及界面间电子迁移，进而获得具有高的催化活性、选择性和耐久性的纳米无机催化剂，日益引起广泛的研究兴趣。贵金属纳米颗粒则是能源转化、石油化工和环境污染治理等领域中的关键催化材料。
北京大学张亚文研究团队围绕铂基双金属纳米晶的表面结构调控，探索了液相合成过程中不同小分子或离子对于纳米颗粒外露晶面的选择吸附作用。他们发现对于铂钯双金属纳米颗粒，草酸根离子稳定其{111}晶面，可用于高效合成纳米四面体；溴离子和碘离子稳定其{100}晶面，可用于高效合成纳米立方体。
铂钯双金属纳米颗粒的甲醇电催化氧化活性、耐久性和抗CO中毒能力与其外露晶面间呈现依赖关系（J. Am. Chem. Soc. 2011, 133(11), 3816–3819）。降低金属离子的还原速度利于生成孪晶晶种，据此可制备铂钯纳米二十面体。(111)孪晶晶界的存在使铂钯纳米二十面体具有比铂钯四面体高数倍的甲醇电催化氧化活性（Chem. Commun. 2012, 48(4), 543 – 545）。利用欠电势沉积和Galvanic取代反应，可以一步合成铂铜和铂钯铜纳米凹陷立方体。该纳米合金结构因外露大量高指数晶面，相比纳米立方体具有更高的甲醇电催化氧化活性。