控制形状的贵金属纳米晶体的成功合成不仅为其物理化学性质的调节提供了许多机会，而且在广泛的应用中优化了它们的性能。特别是，由于纳米晶体表面呈现的原子结构最终取决于其几何形状，多相催化和表面科学极大地受益于这种新型纳米材料的出现。直接的优势可能包括显著提高催化活性和/或选择性，大幅度降低材料成本，同时为机械研究提供了一个明确的模型系统。

有鉴于此，佐治亚理工学院夏幼南教授等人，以单金属体系为重点，综述了近年来在形状可控的贵金属纳米晶体方面的研究进展，以及它们在催化和电催化反应中的优异性能。

本文要点

1）首先简要介绍了面心立方金属(fcc)纳米晶的表面结构和几何形状之间的关系。然后讨论了具有不同但形状可控的形貌的贵金属纳米晶体的胶体合成所涉及的概念和方法，然后广泛地介绍了有关所有贵金属的实例。还强调了这些纳米晶体在多相催化和电催化方面的主要优势和进展。最后，做了简要的总结，并对未来发展的挑战、机遇和新方向进行了展望。

2）作为传统催化纳米颗粒和单晶基质之间的桥梁，形状可控的纳米晶体既具有高的比表面积又具有明确的表面结构。它们在元素组成、几何形状和尺寸方面的广泛可调性也极大地扩展了催化材料的多样性。许多研究表明，控制单金属纳米晶体的形状及其表面结构和电子性质是优化多相催化剂活性和/或选择性的有效策略。此外，在许多情况下，形状受控的纳米晶体上，轮廓分明且在许多情况下是单一类型的表面结构进一步使探测表面性质和催化反应的新表征技术成为可能。原则上，形状可控的纳米晶体可以作为在实际条件下研究催化反应机理的新平台，也会为下一代催化剂的合理开发提供指导。

3）讨论了如何通过设计单金属纳米晶的形状和表面结构来提高其在多相催化中的性能。一般来说，基于贵金属纳米晶体的催化剂的性能取决于形状以外的许多因素，包括催化剂载体，封端剂以及引入其他金属以形成双金属或多金属体系。在实践中，还需要考虑如何保持纳米晶体的形状以及如何在不损失质量控制的情况下按比例放大胶体合成。充分了解这些额外的因素对于合理地开发针对特定反应的高效的催化剂也起着至关重要的作用。

总之，该工作不仅对这一迅速发展的领域的现状进行了全面的回顾，而且有望推动这项研究迈向商业化应用，有助于为开发对广泛的工业应用至关重要的下一代催化剂提供动力和路线图。

参考文献：

Yifeng Shi et al. Noble-Metal Nanocrystals with Controlled Shapes for Catalytic and Electrocatalytic Applications. Chem. Rev., 2020.

DOI: 10.1021/acs.chemrev.0c00454

https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.0c00454