近日,我校化學化工學院「團簇化學」研究群體鄭南峰教授課題組於 「Nature Nanotechnology」發表了題為「Freestanding palladium nanosheets with plasmonic and catalytic properties」的研究成果。
「Nature Nanotechnology」是「Nature」旗下報導納米科學與技術相關研究最新成果的頂尖雜誌,於2006年開始發行,2009年影響因子為26.309。
鈀是重要的催化材料,2010年諾貝爾化學獎就授予了 「鈀催化交叉偶聯反應」 的三位發明者。鈀納米材料多為黑色,當前廣泛應用於催化反應中的「鈀黑」便是一例。鄭南峰教授課題組發表的該項研究卻發現,通過形貌的精細調控,納米鈀可以展示出絢麗的藍色,擁有獨特的光學、催化等性能。
該課題組製備的「鈀藍」由尺寸均一的六邊形超薄鈀納米片組成,薄片的厚度僅為1.8納米,邊長可在20-200 納米間調控。超薄的結構特徵不僅使「鈀藍」具有高的比表面積,在甲酸的電催化氧化中呈現出較商用鈀黑更為優越的催化性能,結合理論計算還發現超薄結構是「鈀藍」具有強近紅外光吸收並呈現藍色的主要原因。「鈀藍」的超薄厚度使其無法散射近紅外光,所吸收的光被完全轉化為熱,導致周圍環境快速升溫,可直接應用於腫瘤的近紅外光熱療。作為近紅外光敏劑,「鈀藍」的最大特點在於它的超高光熱穩定性,這一特性是其它現有貴金屬納米近紅外光敏劑所無法媲美。目前,該課題組正在對「鈀藍」的催化、生物應用開展更為深入系統的研究。
鄭南峰教授系化學化工學院2007年自海外引進的高層次人才,2009年獲得國家傑出青年基金並獲聘教育部「*獎勵計劃」特聘教授。該研究得到了國家自然科學基金、科技部、教育部、廈門大學、固體表面物理化學國家重點實驗室的資助,並得到廈門大學「優秀博士學位論文」計劃的支持。(生物谷Bioon.com)
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Nature Nanotechnology doi:10.1038/nnano.2010.235
Freestanding palladium nanosheets with plasmonic and catalytic properties
Xiaoqing Huang,Shaoheng Tang,Xiaoliang Mu,Yan Dai,Guangxu Chen,Zhiyou Zhou,Fangxiong Ruan,Zhilin Yang& Nanfeng Zheng
Ultrathin metal films can exhibit quantum size and surface effects that give rise to unique physical and chemical properties1, 2, 3, 4, 5, 6, 7. Metal films containing just a few layers of atoms can be fabricated on substrates using deposition techniques7, but the production of freestanding ultrathin structures remains a significant challenge. Here we report the facile synthesis of freestanding hexagonal palladium nanosheets that are less than 10 atomic layers thick, using carbon monoxide as a surface confining agent. The as-prepared nanosheets are blue in colour and exhibit a well-defined but tunable surface plasmon resonance peak in the near-infrared region. The combination of photothermal stability and biocompatibility makes palladium nanosheets promising candidates for photothermal therapy. The nanosheets also exhibit electrocatalytic activity for the oxidation of formic acid that is 2.5 times greater than that of commercial palladium black catalyst.