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Heteroübergangs-Nanostrukturen zeigen in der Regel verbesserte Eigenschaften im Vergleich zu ihren Bausteinen und sind aufgrund ihrer kombinierten Oberfläche und einzigartigen Schnittstelle vielversprechende Katalysator-Kandidaten. Hier haben wir zum ersten Mal das orientierte Wachstum von ultrasmall Metallnanopartikeln (NPs) auf metall-organischen Rahmen-Nanosheets (MOF-NSs) realisiert, indem wir die Reduktionskinetik von Metallionen mit Lösungsmitteln präzise regulierten. Insbesondere führt eine schnelle Reduktion von Metallionen zu einer zufälligen Verteilung von Metall-NPs auf der Oberfläche von MOF-NSs, während eine langsame Reduktion von Metallionen zum orientierten Wachstum von NPs am Rand von MOF-NSs führt. Beeindruckend ist, dass die starke Synergie zwischen Pt-NPs und MOF-NSs die Leistung der Wasserstoffentwicklungsreaktion (HER) signifikant verbessert, und der optimale Katalysator zeigt HER-Aktivitäten, die die eines Komposits mit zufälligem Wachstum von Pt-NPs und kommerziellem Pt/C sowohl unter sauren als auch unter alkalischen Bedingungen übertreffen. Darüber hinaus wurde die Vielseitigkeit eines solchen orientierten Wachstums auf andere Metall-NPs wie Pd, Ag und Au ausgeweitet. Wir glauben, dass diese Arbeit das Forschungsinteresse an Materialdesign für viele potenzielle Anwendungen fördern wird.
Wang et al. (Mon,) haben diese Frage untersucht.