Small Methods:精确调控的自模板法合成高结晶度的Cu2O空心纳米盒

空心纳米结构在催化领域拥有广泛的应用和优异的性能。近年来,在空心材料领域中,一个主要的问题是如何在空心化过程的复杂化学环境中构造精细的空心结构。与简单的球形空心结构和多晶空心结构相比,具有规则多面体形状和高结晶度的空心纳米结构往往表现出更独特的性质,可以作为研究形貌、暴露晶面和催化性能之间关系的理想模型。然而,由于尺寸较小的多面体结构会导致显著的应变和较高的表面能,且非贵金属本身的化学性质不够稳定,使得具有上述空心结构的非贵金属材料尺寸在难以控制在100 nm以下,在一定程度上限制了空心结构的系统研究和非贵金属材料的进一步应用。

清华大学化学系陈晨老师、安徽师范大学陈郑老师及其研究团队报导了一种优化的自模板合成方法,首次制备了尺寸较小、形状规则、结晶度高的空心Cu2O纳米盒,并将其用于催化苯乙炔自偶联反应,获得了优异的催化性能。通过系统的表征和对空心纳米盒结构演化过程的研究,他们发现对于加热过程和溶液成分的精细控制有利于减少空心化过程中前驱体的结晶度降低和形貌退化。这一研究丰富了非贵金属空心结构的制备方法,加深了对于反应条件对精确合成影响的认识。相关工作发表在Small Methods(DOI: 10.1002/smtd.202000521)上。 相关工作得到了国家重点研发项目(973计划)、国家自然科学基金、北京市自然科学基金以及清华大学首创科研计划的资助。