与块状材料相比，金属纳米颗粒 （MNP） 具有更高的原子利用率、可接近的催化位点、独特的表面/界面原子构型和电子特性，这为高性能催化剂的开发开辟了广阔的途径。然而，由于表面能的显著增加，小尺寸 MNP 的热力学不稳定性可能导致在操作条件下严重聚集和 Ostwald 成熟，最终导致性能和可回收性的损失。此外，为了获得分散良好的MNPs并防止其团聚，常规的溶剂热合成方法通常涉及使用各种有机封端剂，如油胺、聚乙烯吡咯烷酮等。尽管通过这些方法制备的 MNP 具有均匀的大小和规则的形态，并且已经进行了深入研究，但由于有机封端剂阻断了活性位点，催化性能的损失仍然是一个重要的问题。此外，通过后处理去除封端剂通常很困难，并可能导致 MNP 团聚。因此，开发简便高效的小尺寸、均匀分散和表面清洁的 MNP 合成方法对催化领域具有重要意义。

近日，扬州大学庞欢团队的皮业灿副教授报道了将各种 MNPs 加入二维共轭 MOF 超薄纳米片（Cu-TCPP UNS）基质的一般合成方法，这种方法不仅能防止 MNPs 团聚并限制其生长，还有利于活性位点的暴露和电子的传输。具体而言，所获得的 PtCu@Cu-TCPP UNS 在甲醇氧化反应（MOR）中的质量活性比商用 Pt/C 催化剂高出近两倍。机理研究表明，MNPs 与 Cu-TCPP 之间的强相互作用促进了 CO 中间体的氧化。此外，PtCu@Cu-TCPP UNSs 可用作双功能电催化剂，将甲醇氧化反应与氢析出反应结合起来，实现高效制氢。

该成果发表在Nano Letters上。论文的通讯作者为庞欢教授，通讯单位为扬州大学化学化工学院，第一作者为皮业灿副教授。

文章信息：Yecan Pi，Ziming Qiu，Yu Fan，Qixin Mao，Guangxun Zhang，Xuemei Wang，Hao-Hsiang Chang，Hsiang-Jung Chen，Tsung-Yi Chen，Han-Yi Chen，Songtao Zhang，Mohsen Shakouri，Huan Pang*. Immobilization of Metal Nanoparticles to an Ultrathin Two-Dimensional Conjugated Metal–Organic Framework for Synergistic Electrocatalysis, Nano Lett. 2024.

原文链接：https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.4c04014