邱惠斌课题组Nature Commun. | 胶束刷导向限域冶炼：编程化构筑金属纳米阵列

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- 聚（ 2- 乙 烯 吡 啶 ）（ PFS-b-P2VP ）嵌段共聚物形成的胶束刷作 为软 模板，通 过 吡 啶 基 团 与金属 纳 米粒子（如 Ru 、 Ir 、 Pt 、 Rh ）的 动态 配位作用，引 导 粒子在基底上自 组 装成直立、致密的 纳 米 线阵 列； 进 一步通 过 原位冶 炼处 理，使堆叠的 纳 米粒子在惰性气氛或低氧 环 境中融合成 连续 的 纳 米晶体 阵 列。 该 熔 炼过 程不 仅 消除了 绝缘 模板和粒子 间 隙， 还 将 电导 率提升 4 个数量 级 （如 钌纳 米 阵 列 电导 率达 3.1×10⁴ S·m ⁻ ¹），并 显 著增强 阵 列在酸性介 质 中的活性与 结 构 稳 定性。 这 一策略 实现 了自支撑 贵 金属 纳 米 阵 列的可控制 备 ， 为 高 电 流密度酸性水 电 解提供了兼具高活性和 长 寿命的新型 电 极材料 。

图文解析

研究人员通过圆柱形胶束刷（ PFS₂₉- b -P2VP₂₃₀ ）的 P2VP 冠状链间隙（ ~3.5 nm ）引导 Ru 纳米粒子（ 3.3 nm ）渗透与致密化堆叠。动态配位作用使 Ru NPs 从初始松散分布（间距 5.1 ± 1.9 nm ）逐步迁移至冠状层内部，最终形成间距仅为 0.5 ± 0.08 nm 的紧密链状纳米线（图 1 ）。 XPS 证实 Ru NPs 与吡啶基团的配位增强，揭示了尺寸匹配与可逆键合是实现高密度纳米线阵列的关键。

图 1. 金属纳米粒子（

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