苏州大学杜玉扣教授AFM综述：用于电催化的低维金属纳米材料- 大数跨境

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苏州大学杜玉扣教授AFM综述：用于电催化的低维金属纳米材料

科学材料站

2020-09-26

导读：本文从低维金属纳米材料的几何结构、组成成分、晶相和应用条件等四个方面对LDMNs进行了分类。概述了低维金属纳米材料的常用合成方法，包括水热/溶剂热法、有机配体辅助合成、一氧化碳限制生长、模板法、种子生

文章信息

用于电催化的低维金属纳米材料

第一作者：徐辉

通讯作者：杜玉扣*

单位：苏州大学

研究背景

低维度的金属纳米材料（LDMNs）具有独特的结构特征以及电子和物理化学特性，包括高比表面积，高表面不饱和原子密度、高电子迁移率以及结构稳定性好等优点而备受关注。这些独特的特性也使其在电催化领域中的应用具有显著的优势。

有鉴于此，苏州大学杜玉扣教授综述了近年来用于电催化应用的LDMNs的最新研究进展，包括燃料氧化反应（FOR）、氧还原反应（ORR）、氧析出反应（OER）、氢析出反应（HER）、二氧化碳还原反应（CO2RR）和氮还原反应（NRR）等。

本文要点

要点一：本文从低维金属纳米材料的几何结构、组成成分、晶相和应用条件等四个方面对LDMNs进行了分类。

要点二：研究人员概述了低维金属纳米材料的常用合成方法，包括水热/溶剂热法、有机配体辅助合成、一氧化碳（CO）限制生长、模板法、种子生长法和凝胶还原法等。并且简要总结了不同合成方法对特定LDMNs合成的作用。

要点三：基于目前的研究进展，研究人员还重点介绍了用于进一步改善LDMNs电催化性能的策略包括：

（1）形貌设计（特殊的形貌设计以暴露出更多的表面活性位点并促进电化学反应的传质和传荷）；

（2）表面调控（暴露出高活性的晶面以提升材料的本征活性）；

（3）界面工程（通过构建异质结纳米结构，不仅可以促进不同组分之间的电子传递还可以在杂化催化剂的大量纳米级界面上产生协同效应）；

（4）合金化（常用的优化材料的电子结构并提升催化性能的策略）；

（5）晶相工程（作为描述原子排布规律的本征参数，（晶）相已成为除组分、形貌、晶面、尺寸和维度外，决定纳米材料的物理化学性质和功能的另一个重要结构参数, 纳米材料的相调控提供了另一种有效的调控其物理化学性质和功能的策略）。

要点四：研究人员总结了LDMNs在能源转换领域的最新研究进展，包括FOR, ORR, OER, HER, CO2RR 和 NRR等。

要点五：研究人员提出了LDMNs电催化剂在电催化领域发展的挑战和前景包括，材料合成，机理研究，性能提升以及催化剂成本等。

总之，该工作对于合理设计用于电催化反应的高活性和耐久性的LDMNs催化剂具有重要的指导意义.

文章链接

Low‐Dimensional Metallic Nanomaterials for Advanced Electrocatalysis

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adfm.202006317

通讯作者介绍

杜玉扣教授，，博士生导师，

1994年获中科院物理所硕士学位，1997年获中科院感光化学所博士学位，2001，2005，2016年三次在日本东京理科大学做访问学者。主持完成国家自然科学基金2项，目前主持在研国家自然科学基金1项, 江苏省自然科学基金面上项目1项。迄今为止，在Adv. Funct. Mater., Appl. Catal. B: Environ., Coordin. Chem. Rev., J. Mater. Chem. A, Biosens. Bioelectron., ACS Appl. Mater. Interfaces, ChemSusChem, Chem. Eng. J., J. Power Sources, Nanoscale 等高水平杂志已发表研究论文200 余篇，根据Web of Science 统计（2020 年3 月），被国内外同行引用累积超过7000 次，H 因子为48，其中有13 篇论文被入选 ISI Web of Knowledge: Essential Science Indicators近十年来高被引论文(Highly Cited Papers)。

现担任RSC Advances杂志副主编（Associate Editor，第三个任期，2019 年-2022 年），2019 年起（第一个任期3年），担任Journal of Colloid Interface Science （Elsevier出版集团，IF = 7.489）的编委，2020年起担任Chinese Chemical Letters (Elsevier出版集团，IF = 4.632) 的通讯编委。