开发一种通用的“go-to”技术，以实现简单可控单一纳米颗粒稳定固定在纳米电极表面上，是一项精确评估单个纳米颗粒的结构-性能相关性的具有挑战性的研究课题。

近日，德国波鸿鲁尔大学Wolfgang Schuhmann报道了一种通用的扫描电子显微镜（SEM）控制的微操作策略。基于该策略，研究人员选择性地将单个六角形的Co₃O₄催化剂颗粒放置在化学相容的碳纳米电极（CNEs）表面，形成了坚固的Co₃O₄@CNE纳米组装。从而揭示了碳纳米电极上单个结构精准的Co₃O₄纳米颗粒的本征OER电催化活性。

文章要点

1）温和的温度退火用于去除油胺覆盖层，从而激活用于OER的Co₃O₄纳米颗粒。同时，基于纳米电极上的半球扩散通量，研究人员实现了在碱性条件下评估单个六方Co₃O₄颗粒在高传质速率下的本征OER活性。

2）实验结果显示，在三个独立研究的纳米颗粒上的可重复的电催化反应在-670 mV过电位下，每个颗粒都具有532±100s^-1的超高TOF活性。此外，采用高分辨电子显微镜（HRTEM）揭示了纳米颗粒在OER电催化过程中的结构变化，证实了在高阳极OER电位下，初始晶态的Co₃O₄纳米颗粒催化剂发生了非晶化。

该研究工作表明，催化剂材料的单一实体分析最终实现了可靠和相对容易的样品制备及表征，这对于建立结构-功能关系至关重要，有望为新兴能源技术合理设计催化剂所需要的特征。

Thomas Quast, et al, Single entity electrocatalysis of individual ‘picked-and-dropped’ Co₃O₄ nanoparticles on the tip of a carbon nanoelectrode, Angew. Chem. Int. Ed.

DOI: 10.1002/anie.202014384

https://doi.org/10.1002/anie.202014384