第一作者：Chun Hu, Yangyang Zhang, Renjie Ren
具有較大的成分和形態多樣性的有序異質結構納米晶體，對于許多應用都是很重要的。然而，由于在液相環境中難以捉摸的成核和生長過程，在原子水平上設計多組分納米結構還困難。本研究報告了一種模塊化合成方案，通過逐層生長產生具有小顆粒尺寸的有序多層納米結構。
研究者引入硒封端劑來阻止納米結構的自組裝、聚集和相分離，同時還根據不同的金屬-硒鍵合強度，對在基底晶格中遷移的金屬原子的優先級進行排序，從而實現有序納米結構的逐層生長。所制備的多層多組分納米晶體在堿性聚合物電解質燃料電池中展現出卓越的電催化性能。在堿性聚合物電解質燃料電池中，以PtRuZn-SKE (SKE，硒介導的Kirkendall效應)作為負極氫氧化反應催化劑，制備了多層多組分納米晶體，在H2-O2和H2 -空氣（無CO2）中，在600 mA cm – 2下工作100 h，峰值功率密度分別為1.52 W cm – 2和1.12 W cm – 2。
圖2：二元PtRu-SKE納米晶體的合成和結構分析。
圖5：電催化堿性氫氧化反應(HOR)的測試和全電池性能。
本研究成功開發了一種通用的合成策略，通過硒封端結合硒介導的Kirkendall效應（SKE），制備出具有多層結構和多種組分的鉑基納米晶體。與傳統方法相比，硒的引入顯著提高了納米晶體的有序性、減小了粒徑，并增強了電催化性能。
實驗結果表明，所合成的PtRuZn-SKE納米晶體在堿性聚合物電解質燃料電池(APEFC)中表現出色，具有高達1.52 W cm-2的峰值功率密度和100 h以上的穩定性能。這些發現不僅為制備復雜納米晶體提供了可靠的合成路徑，也為電催化劑、熱催化劑、酶催化劑等領域的應用奠定了基礎。
標題：A selenium-mediated layer-by-layer synthetic strategy for multilayered multicomponent nanocrystals
DOI：10.1038/s44160-024-00598-2
黃小青，廈門大學教授、博導（2019-至今），國家杰出青年科學基金（2021）獲得者，研究方向：貴金屬納米材料的精準制備及其電、熱、光催化應用研究。（信息來源：https://2011-ichem.xmu.edu.cn/info/1035/9581.htm）
譚元植，廈門大學教授?（2014/11 – 至今），師從鄭蘭蓀院士、謝素原院士，研究方向：主要從事富碳納米分子（如石墨烯分子、巴基碗、碳納米環等）的合成、功能化、超分子組裝及其相關性能研究。2012年獲得教育部自然科學獎一等獎（第二完成人），2015年獲得國家自然科學二等獎（第二完成人）（信息來源：http://school.freekaoyan.com/fj/xmu/daoshi/2021/05-08/16204862991452466.shtml）
黃健，上海大學，材料基因組工程研究院，研究員（2024—至今）研究方向：1. 多尺度材料模擬，主要包括微觀尺度的第一性原理計算和分子動力學，以及介觀尺度的相場模擬等；2. 先進能源材料/器件表界面設計及高通量計算；3. 基于人工智能（機器學習）的材料結構與性能優化；4. 計算材料學在生物醫用材料中的應用。（信息來源：https://mgi.shu.edu.cn/info/1068/4455.htm）
徐吉健，香港城市大學化學系助理教授，博士生導師。于2014年和2019年從浙江大學獲得學士和博士學位（博士導師：黃富強教授）。主要研究領域為能源化學，致力于電解液和電極材料的設計研究。（信息來源：https://mp.weixin.qq.com/s/EQTptW3bZzsVY7uIMeu-ZQ）
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