近日，清华年夜学质料学院伍晖课题组与北航刘利平易近课题组、物理所葛炳辉课题组互助，于期刊Angewandte Chemie International Edition上发表论文Ice Melting to Release Reactants in Solution Syntheses.该团队巧妙的使用冰的熔化实现了反映溶液的迟缓开释，乐成的按捺了合成产品的形核及生长，制备了多种原子级分离金属催化剂。

溶液合成是制备纳米晶的通用要领，怎样有用的节制反映产品的成核及生长是这一范畴的一个主要科学问题。反映物溶液的低速混淆是一种有用节制其浓度的要领，例如微流控工程等要领被报导用在节制反映物的开释速度，经由过程节制反映物局部低浓度，提高比外貌积、减小扩散维度；进而节制质量及传热的传输及减小化学反映实践，制备了纳米或者亚纳米的质料。可是，进一步迟缓开释反映物、到达纳米晶成核的彻底按捺仍旧是一个巨年夜的挑战。

液相合成产品的形核按捺有但愿得到原子级分离的贵金属催化质料。与传统块体质料及纳米质料比力，原子级分离催化剂可以或许较着降低质料成本、晋升催化机能。例如，单原子催化剂不仅具备更高的催化活性，还有具备更高的催化选择性。对于在金属单原子而言，其每一个金属原子均可以作为活性位点从而实现其高催化活性。可是，原子级分离的质料，思量到单原子金属的高外貌活性及高不不变性，其高效年夜范围制备仍旧是难题。

该团队近期发表了冰冻光化学反映历程按捺产品形核、得到了高机能的单原子铂催化剂（Iced photochemical reduction to synthesize atomically dispersed metals by suppressing nanocrystal growth. Nature Co妹妹unications, 2017, 8, 1490）。于此基础上，团队进一步成长了冰冻反映物溶液、迟缓熔化的要领驱动液相合成反映，按捺产品形核。传统溶液化学反映历程中，反映物溶液一般被滴加与另外一种反映物溶液混淆。差别在此，论文报导了用液氮快速冰冻反映先驱体溶液，将冰块迟缓的熔化于还有原溶液中，经由过程冰的熔化迟缓的开释阳离子，维持溶液中反映物局部低浓度，从而有用按捺了产品的成核，得到原子级分离金属质料。该团队从试验及理论上证实了冰熔化历程是一种制备原子级分离金属质料的有用要领，乐成合成为了原子级分离的钴、镍，铜，钌，铑，钯，银，锇，铱，铂，金等质料。此外，这类冰熔化的要领可以很轻易地扩大到其他溶液合成反映中，从头设计溶液反映的动力学、热力学及扩散历程。论文发表后被德国应化选为热门文章及内封面文章，并被Chemistry Views、Chemistry World等做亮点报导。

论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201711128

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