内外表面都具有不同铂族金属（PGM）的Janus纳米笼可以自然催化至少两种不同的反应。

近日，美国佐治亚理工学院夏幼南教授，威斯康辛大学麦迪逊分校Manos Mavrikakis报道了一种包括连续沉积和选择性刻蚀的合成PGM Janus纳米笼的通用策略。

文章要点

1）研究人员基于该策略合成了具有多孔、超薄和不对称壁的Pt-Ir Janus立方纳米笼，以及具有精准结构的{100}面和均匀的20 nm尺寸。此外，所制备的Janus纳米笼中每个金属层的厚度和位置均具有可控性。

2）研究人员进一步展示了该合成方法的通用性，将其推广到其他七种PGMs的组合，包括Pt/Ru，Pt/Rh，Ir/Ru，Ir/Rh，Ru/Pt，Ru/Ir和Ru/Rh，其中的金属对应于内/外表面。

3）研究发现，当作为ORR和OER的双电催化剂时，Pt-Ir Janus纳米笼的催化活性优于文献中报道的所有酸性介质的双电催化剂。其催化活性与各金属层的厚度和位置有关。此外，通过构建原子模型来真实模拟再现了实验中观察到的纳米笼的组成和结构，并通过密度泛函理论（DFT）计算证明了调节关键反应中间体的稳定性对提高电催化活性起着至关重要的作用。

参考文献

Jiawei Zhu, et al, Janus Nanocages of Platinum-Group Metals and Their Use as Effective Dual-Electrocatalysts, Angew. Chem. Int. Ed., 2021

DOI: 10.1002/anie.202102275

https://doi.org/10.1002/anie.202102275