研究背景
铂纳米颗粒以其大比表面积和高活性广泛应用于废气催化、光催化、燃料电池等领域，然而在高温、高压等苛刻的工作环境下，纳米颗粒易烧结或长大而导致失活。
原子层沉积方法（ALD）以其包覆均匀性和厚度精确可控等优势，可用于铂的包覆提高其稳定性，然而均匀包覆会导致其表面活性位点的消失，使得催化性能大幅度下降。如何对纳米颗粒的表面进行精细操控，兼顾催化剂的稳定性与活性，对传统的ALD技术提出了挑战。
研究亮点
图文浅析 研究结果表明由于铂纳米颗粒晶面的各向异性，三类MCp2前驱体在纳米晶表面的吸附与动力学反应路径具有自然选择性顺序：edge>(100)>(111)，这一预测得到了ALD实验包覆样品的红外吸附信号证实。 这意味着我们可以使用ALD定向包覆技术提高纳米结构稳定性，同时保持表面的活性位点，在能源及催化领域有着巨大的应用潜力。 Fig.1 (a) Schematic illustration of initial reaction process of MOx ALD. (b) The possible decomposition pathways of NiCp2 precursor. Fig.2 Calculated energy diagrams for precursor (a) NiCp2, (b) CoCp2 and (c) CoCp2 reacted on the Pt(111), (100), and edge along slipping and splitting paths. Fig.3 Reaction rate contours of MCp2 on Pt(111), Pt(100), and edge sites with respect to the adsorption energies (E_a) and energy barriers (E_b) of the precursors on different facet. 该工作还系统地预测了这三种前驱体活性顺序以及温度对选择性的影响，结果表明随着ALD温度的增加，前驱体在纳米颗粒表面的选择性会受到抑制，其中FeCp2可以在较大的温度区间保持明显的选择性。 Fig.4 Peak area ratios of edge : (111) and (100) : (111) for NiOx, CoOx and FeOx on Pt nanoparticles upon ALD cycles 此项研究由华中科技大学微纳材料设计与制造研究中心单斌教授与陈蓉教授合作完成，文艳伟副教授为论文第一作者，该研究工作得到了国家自然科学基金（51702106, 51835005，51871103）的资助。 论文信息 Wen Y, Cai J, Zhang J, et al. Edge selective growth of MCp2 (M= Fe, Co, Ni) precursors on Pt nanoparticles in atomic layer deposition: a combined theoretical and experimental study[J]. Chemistry of Materials, 2018. DOI: 10.1021/acs.chemmater.8b03168 https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.chemmater.8b03168
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