Ultrathin palladium nanosheets with selectively controlled surface facets.
Ultrathin palladium nanosheets with selectively controlled surface facets.
复制标题
具有选择性控制表面的超薄钯纳米片
DOI：
10.1039/c8sc00605a
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发表时间：
2018-05-21
期刊：
影响因子：
8.4
通讯作者：
Liu B
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Xu D;Liu X;Lv H;Liu Y;Zhao S;Han M;Bao J;He J;Liu B
利用设计的功能表面活性剂，可控地合成了具有选择性暴露表面的超薄二维钯纳米片。我们报道了一种简单的自下而上的合成方法来制备具有选择性暴露表面的超薄二维（2D）钯纳米片（pdss）。我们的合成策略是基于利用两亲性功能表面活性剂的纳米限制层状中间相来模板化水溶液中pdss的生长。长链表面活性剂中的官能团（如COOH、吡啶基和季铵）和卤化物反离子（如Br -和Cl -）优先吸附在不同的Pd平面上，导致超薄pdss的{100}、{110}和{111}外延生长。我们的合成方法是一种通用的、强大的、可扩展的方法，可以精确控制超薄二维钯纳米晶体的表面，从而为评估钯纳米晶体的表面依赖性催化性能提供了机会。超薄PdNSs作为析氢反应的电催化剂进行了研究。我们发现，与暴露于{110}和{111}的PdNSs以及它们的散装对应物相比，暴露于{100}的PdNSs表现出更好的催化活性和稳定性。可以想象，我们的发现将为其他二维金属纳米片表面活性剂模板的合理设计提供一般指导。
Ultrathin two-dimensional palladium nanosheets with selectively exposed surface facets were controllably synthesized by designed functional surfactants. We report a facile bottom-up synthetic approach to preparing ultrathin two-dimensional (2D) palladium nanosheets (PdNSs) with selectively exposed surface facets. Our synthetic strategy is based on the utilization of the nanoconfined lamellar mesophases of amphiphilic functional surfactants to template the growth of PdNSs in aqueous solution. Preferential adsorption of functional groups (e.g., COOH, pyridyl and quaternary ammonium) and halide counter ions (e.g., Br– and Cl–) in the long-chain surfactants onto different Pd planes results in the epitaxial growth of {100}, {110} and {111}-exposed surface facets of ultrathin PdNSs. Our synthetic approach is a general, powerful and scalable method to precisely control the surface facets of ultrathin 2D PdNSs, thus providing an opportunity to evaluate facet-dependent catalytic performance of Pd nanocrystals. Ultrathin PdNSs have been examined as the electrocatalysts for hydrogen evolution reactions (HERs). We show that {100}-exposed PdNSs display superior catalytic activity and stability for HERs, compared to that of {110} and {111}-exposed ones as well as their bulk counterparts. Conceivably, our findings will offer a general guideline in rational design of surfactant templates for other 2D metal nanosheets.
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