中國科大在金屬硫化物異質結構納米晶研究中取得進展

　　近日，中國科學技術大學曾杰教授研究組在金屬-硫化物異質結構的合成與生長機理研究方面取得新進展。研究人員通過在一步合成法中引入不同的金屬前驅體，分別實現了Pt-Cu₂S、CuPt和CuPt-Cu₂S 等納米晶體的可控合成，并成功調控了它們在催化反應中的活性和選擇性。該成果發表在11月13日出版的《納米快報》上 ，論文的第一作者是2014級博士生桑煒。

　　半導體與貴金屬形成的復合納米材料不僅兼具半導體和貴金屬材料各自的本征特性，而且還具有因兩者間的界面和交錯的能帶結構而產生的單獨組分所不具備的特征和功能。曾杰教授課題組基于特色的可控制備手段，從晶體生長的基本理論出發，通過選擇具有不同還原電勢的Pt的前驅體以及含硫配體，調節Pt與Cu的相對還原順序，制備出具有不同形貌以及不同元素分布的金屬-硫化物異質結構納米晶，為制備金屬-半導體異質結構納米晶提供了簡單快捷的方法。此外，研究人員還深入探究了Pt-Cu₂S、CuPt和CuPt-Cu₂S在肉桂醛加氫反應中的催化性能。通過對CuPt和CuPt-Cu₂S催化產物的對比，發現使用CuPt-Cu₂S的反應有更高的轉化率，這表明催化劑的界面效應有助于提高催化劑的活性。而通過對比Pt-Cu₂S和CuPt-Cu₂S的催化產物，Pt-Cu₂S只生成苯丙醇，CuPt-Cu₂S可以生成更多的氫化肉桂醛，這一現象表明合金的協同效應對提高催化劑的選擇性有著重要作用。

　　該研究通過調控催化劑的空間構型和組分分布實現了對催化劑性能的調控，對設計和開發實用高效的納米催化劑具有指導意義。

　　上述研究得到了科技部青年“973”計劃、國家自然科學基金、國家青年千人計劃、中科院百人計劃、中國科大創新團隊培育基金等項目的資助。