气凝胶是一类自支撑多孔材料，其可以由二氧化硅，聚合物，纳米碳，半导体到金属等组分组成。特别是对于最近出现的新兴的贵金属气凝胶（NMA），它们具有自支撑结构，高比表面积，3D电子/质量转移路径以及众多的光学/催化活性位点，使它们具有广阔的应用前景。然而，自2009年首次发现以来，发展一直相对缓慢，这是由于贵金属气凝胶的制备面临较大的挑战。气凝胶的常规制备路线为：溶液→湿凝胶→气凝胶，其核心在于溶剂-凝胶步骤。大多数NMA都是按照这种方法创建的，可生产出具有不同骨架尺寸（即凝胶网络中主要纳米线的直径），组成和微结构的多孔材料。然而，制备湿凝胶通常需要额外的添加剂（例如多巴胺，盐，配体或氧化剂）或升高的温度，从而引入各种杂质或形成微观结构。另外，还经常遇到长的胶凝时间（长达数周）和繁琐工艺步骤（例如超速离心），从而阻碍了材料的制备。

有鉴于此，德累斯顿工业大学的Alexander Eychmüller等人合作，通过利用贵金属聚集体的长期反应性，冷冻促进的盐析行为和冰模板，开发了一种冻融方法，能够在一天之内制备出具有多级孔结构的贵金属凝胶。

本文要点

1）制备凝胶的过程中仅需溶液（Au，Pd，Rh，Au-Ag，Au-Pd，Au-Pt和Au-Rh，金属盐浓度cM≤0.5 mM），而无需引入额外的添加剂。

2）凝胶化机理是由冷冻时溶质浓度急剧增加所引起的盐析效应所导致的，这在相应的MC模拟中得到了反映。

3）鉴于其多尺度的结构，以及组合的催化/光学特性，利用乙醇的电氧化法研究了Au-Pd和Au-Pt气凝胶的内在电催化和光驱动光电催化性能。该贵金属气凝胶提供的电流密度比市售Pd/C催化剂高6.5倍。这可以归因于Pd或Pt的催化活性，高电导率以及Au的等离子体吸收以及气凝胶的分级多孔结构的组合。

总之，该工作为NMA的基础研究和面向应用的研究开辟了新的空间。而且，所提出的策略可能会为特殊应用制造高性能的贵金属水凝胶，气凝胶和泡沫提供新的思路。

参考文献：

Ran Du et al. Freeze‐Thaw‐Promoted Fabrication of Clean and Hierarchically‐Structured Noble Metal Gels for Electrocatalysis and Photoelectrocatalysis. Angew., 2020.

DOI: 10.1002/anie.201916484

https://doi.org/10.1002/anie.201916484