Science Advances：特异性离子效应操控贵金属气凝胶

第一作者：Ran Du

通讯作者：Alexander Eychmüller、Yue Hu

通讯单位：德累斯顿工业大学、温州大学

研究亮点：

1. 以特定盐类诱导贵金属凝胶的合成，实现简易、快速的凝胶制备。

2. 利用特异性离子效应，实现贵金属气凝胶的组成、特征尺寸，元素空间分布、物化性质的大范围调控。

3. 提出贵金属体系溶胶-凝胶过程的整体图像，阐释了凝胶合成与调控机制。

4. 实现路径可控的自驱动行为以及优异的电催化乙醇氧化性能。

贵金属气凝胶（NMAs）

贵金属价格昂贵，却具有某些其他材料难以实现的特殊性质。因此，虽然贵金属替代物（如碳材料、二维材料、过渡金属等）的相关研究如火如荼，但开发与最大化贵金属本征的潜力，具有重要意义。在这一背景下，贵金属气凝胶即为一个很有意义的研究方向。

贵金属气凝胶（NMAs）出现于2009年，它们是以贵金属纳米粒子（或纳米线等）为结构单元，通过溶胶-凝胶与后续干燥过程获得的一类多孔自支撑材料。结合贵金属的物化性质与气凝胶的结构特点，NMAs拥有丰富的活性位点、高效的物质/电子传输网络、有趣的光学性质等，在电催化、表面增强拉曼散射、传感等方面具有重要应用价值。

贵金属体系的溶胶-凝胶过程与碳材料、二维材料、高分子等体系迥然不同。由于对这一过程机理缺乏深入理解，NMAs的合成与组成/结构调控受到很大限制，从而抑制了其发展。如何避免漫长的合成过程（数天到数周）、去除昂贵复杂的浓缩步骤（超滤离心）、揭示溶胶-凝胶过程机理、实现凝胶参数的大范围调控，是NMAs合成过程面临的重要问题。

成果简介

有鉴于此，德累斯顿工业大学Alexander Eychmüller团队联合温州大学Yue Hu团队通过特异性离子效应，简易、快速地制备出成分(Au、Ag、Pd和Pt)、尺寸(3.1到142.0 nm)可控，具有特殊形貌的单金属/合金气凝胶。在此基础上，作者阐释了凝胶合成与调控机制，并实现了路径可控的自驱动行为以及优异的电催化乙醇氧化性能。