A catálise seletiva desempenha um papel fundamental em várias aplicações, como a indústria química e refino de petróleo, portanto, o desenvolvimento de catalisadores com alta eficiência e excelente quimiosseletividade tornou-se um ponto importante de pesquisa. Comparado com outros materiais, metais nobres, especialmente nanomateriais de metais nobres bidimensionais (2-D) ultrafinos, têm atraído tremendo interesse de pesquisa devido à sua atividade catalítica superior em muitas reações catalíticas.

Nos últimos anos, a fase de engenharia está emergindo como um campo de pesquisa promissor e desafiador em nanomateriais à base de metais nobres. Em particular, como um tipo de nanoestruturas de heterofase - nanoestruturas de heterofase amorfa / cristalina - foram preparadas e demonstraram desempenho catalítico promissor. O arranjo atômico aleatório na fase amorfa resulta em coordenação altamente insaturada e locais ativos abundantes para aplicações catalíticas. Além disso, as interfaces amorfas / cristalinas também podem beneficiar a atividade catalítica.

No entanto, até agora, ainda é um grande desafio para a síntese química úmida de nanoligas ultrafinas à base de metais nobres 2-D com uma heterofase amorfa / cristalina. As fases termodinamicamente estáveis ​​para metais nobres são estruturas cristalinas compactadas devido à forte interação atômica, assim, é termodinamicamente desfavorecido para formar uma fase amorfa, que tem arranjo atômico aleatório. Além disso, a isotropia atômica da fase amorfa também torna muito difícil obter a estrutura 2-D.

Aqui em, O grupo do Prof Zhang Hua preparou dois tipos de nanofolhas PdCu de heterofase amorfa / cristalina, dos quais um é dominante em fase amorfa (a-PdCu) ​​e o outro é dominante em fase cristalina (c-PdCu). Uma vez que a fase amorfa em metais tende a se transformar em fase cristalina sob as condições ambientais, o comportamento de transformação de fase das nanofolhas PdCu de heterofase sintetizada e as propriedades dependentes de heterofase têm sido sistematicamente estudadas. Durante o processo de envelhecimento, a cristalinidade de a-PdCu aumentou gradualmente, que foi acompanhada por mudanças em algumas outras propriedades físico-químicas, incluindo energia de ligação eletrônica e adsorção de ligante de superfície. Consequentemente, a quimiosseletividade e a atividade catalítica das nanofolhas heterofásicas de PdCu também mudaram na hidrogenação do 4-nitroestireno.

Verificou-se que nos primeiros 2 dias do processo de envelhecimento, o a-PdCu mostrou quimiosseletividade muito alta, enquanto o c-PdCu não mostrou quimiosseletividade. Após envelhecimento de 3 dias, o a-PdCu perdeu a quimiosseletividade, mas sua atividade catalítica aumentou gradualmente, enquanto a atividade catalítica do c-PdCu diminuiu gradualmente e eventualmente se tornou menor do que a do a-PdCu após envelhecimento por 14 dias. Este trabalho demonstra as propriedades intrigantes de nanoestruturas de heterofase, proporcionando uma nova plataforma para estudos futuros sobre a regulação de funcionalidades e aplicações de nanomateriais por fase de engenharia.