控制Au纳米粒子(NP)的尺寸和它们与氧化物载体的相互作用对于它们在化学反应中的催化性能是重要的，例如一氧化碳氧化和水煤气变换。已知在载体氧化物表面的氧空位与金纳米粒子形成强化学键，并抑制它们的粗化和失活。所得的金/氧空位界面也作为氧化反应的活性位点。因此，需要小的金纳米颗粒来增加金/氧化物界面的密度。希望有一种动态的方法来控制氧化物载体上Au NPs的尺寸。
近日，麻省理工学院Bilge Yildiz证明了一种电化学方法，通过控制载体氧化物的表面氧空位浓度来控制金纳米颗粒的尺寸。
文章要点
1）具有不同还原性的氧化物La0.8Ca0.2MnO3±δ和Pr0.1Ce0.9O2−δ用作模型载体氧化物。通过施加电化学势，研究人员在载体氧化物中获得了宽范围的有效氧压pO2(10-37-10-14 atm)。
2）研究发现，施加阴极电位会产生高浓度的氧空位，并在700-770°C下在10分钟内形成尺寸为7-13nm的精细分布的Au NPs，而阳极电位会氧化表面并增加Au NPs的尺寸。产生小的金纳米颗粒所需的起始阴极电位很大程度上取决于载体氧化物的还原性。即使在700-770 °C的阴极电位下，Au NPs也不会发生烧结，并且在没有电位的催化相关条件下也是稳定的。
参考文献
Dongha Kim, et al, Controlling the Size of Au Nanoparticles on Reducible Oxides with the Electrochemical Potential, J. Am. Chem. Soc., 2022
DOI: 10.1021/jacs.2c08422
https://doi.org/10.1021/jacs.2c08422
