La catálisis selectiva juega un papel clave en diversas aplicaciones, como la industria química y la refinación de petróleo, por eso, el desarrollo de catalizadores con alta eficiencia y excelente quimioselectividad se ha convertido en un punto clave para la investigación. Comparado con otros materiales, metales nobles, especialmente nanomateriales de metales nobles bidimensionales (2-D) ultrafinos, han atraído un gran interés en la investigación debido a su actividad catalítica superior en muchas reacciones catalíticas.

En años recientes, La ingeniería de fases está emergiendo como un campo de investigación prometedor y desafiante en nanomateriales basados ​​en metales nobles. En particular, como un tipo de nanoestructuras de heterofase, nanoestructuras de heterofase amorfa / cristalina, se han preparado y han demostrado un rendimiento catalítico prometedor. La disposición atómica aleatoria en fase amorfa da como resultado una coordinación altamente insaturada y abundantes sitios activos para aplicaciones catalíticas. Además, las interfaces amorfa / cristalina también pueden beneficiar la actividad catalítica.

Sin embargo, hasta ahora sigue siendo un gran desafío para la síntesis química húmeda de nanoaleaciones 2-D ultrafinas basadas en metales nobles con una heterofase amorfa / cristalina. Las fases termodinámicamente estables de los metales nobles son estructuras cristalinas compactas debido a la fuerte interacción atómica, por lo tanto, es termodinámicamente desfavorable para formar una fase amorfa, que tiene una disposición atómica aleatoria. Además, la isotropía atómica de la fase amorfa también dificulta mucho la obtención de la estructura 2-D.

Aquí en, El grupo del profesor Zhang Hua ha preparado dos tipos de nanohojas de PdCu heterofase cristalina / amorfa, de los cuales uno es de fase dominante amorfa (a-PdCu) ​​y el otro es de fase dominante cristalina (c-PdCu). Dado que la fase amorfa en los metales tiende a transformarse en fase cristalina en condiciones ambientales, Se han estudiado sistemáticamente el comportamiento de transformación de fase de las nanohojas de heterofase PdCu sintetizadas y las propiedades dependientes de la heterofase. Durante el proceso de envejecimiento, la cristalinidad de a-PdCu aumentó gradualmente, que se acompañó de cambios en algunas otras propiedades fisicoquímicas, incluida la energía de enlace electrónico y la adsorción de ligandos de superficie. Como consecuencia, la quimioselectividad y la actividad catalítica de las nanohojas heterofase de PdCu también cambiaron en la hidrogenación del 4-nitroestireno.

Se encontró que en los primeros 2 días del proceso de envejecimiento, el a-PdCu mostró una quimioselectividad muy alta, mientras que el c-PdCu no mostró quimioselectividad. Después de un envejecimiento de 3 días, el a-PdCu perdió la quimioselectividad, pero su actividad catalítica aumentó gradualmente, mientras que la actividad catalítica de c-PdCu disminuyó gradualmente y finalmente se volvió más baja que la de a-PdCu después de envejecer durante 14 días. Este trabajo demuestra las intrigantes propiedades de las nanoestructuras heterofásicas, proporcionando una nueva plataforma para futuros estudios sobre la regulación de funcionalidades y aplicaciones de nanomateriales por ingeniería de fases.