在光/电催化领域，将双金属合金(BAs)与金属-有机框架(MOFs)组装作为高效的异质结催化剂十分重要。由于各组分的协同作用，双金属合金的催化活性可以通过改变其颗粒大小和原子组成来调节。此外，金属有机框架可以作为双金属合金的有效保护剂，确保其稳定性和活性位点的暴露。然而，现有的方法无法实现双金属合金纳米颗粒的位置、结构和形态的精确控制。因此，开发一种简单可控的方法来制备具有可调结构的BAs@MOF异质结是一项具有挑战性的研究工作。
图1 CuPt NP@CuHHTP异质结分层纳米阵列的制备过程图。
图2 (A) CuPt NP@CuHHTP在-0.3 V下对H2O2的安培响应。(B) 电流响应对H2O2浓度的线性拟合。(C)不同体系中羟基自由基的生成和消耗。(D) CuPt NP@CuHHTP 抗干扰测试。(E) CuPt NP@CuHHTP在-0.30 V条件下的3600 s稳态电流信号。(F) 电极贮存稳定性试验和重复性试验
考虑到MOFs具有均匀的金属节点分布，部分破坏MOFs并将相应的金属离子还原为金属，然后与其他贵金属置换，可以作为诱导BAs生长的合适策略。为此，作者报告了一种组装策略：通过热还原MOF和电化学置换反应将CuPt纳米颗粒与CuHHTP MOF (HHTP= 2,3,6,7,10,11-六羟基三苯)进行组装。在H2气氛中温和热处理后，CuHHTP阵列中部分均匀分布的Cu节点可以原位转化为Cu 纳米颗粒。通过与铂的电化学置换反应，CuPt合金纳米颗粒能够生成并在CuHHTP中均匀分布。所制备的CuPt @CuHHTP异质结纳米阵列在H2O2检测中表现出较高的电催化活性。这种原位方法为合金/MOF异质结的制备，优化MOFs及相关材料的催化性能提供了新的见解。
论文信息
Destruction of a Cu metal–organic framework to induce CuPt growth as a heterojunction catalyst for hydrogen peroxide sensing
Lipei Jiang, Jiannan Zhu, Guangfang Li, Zhuang Rao, Zhengyun Wang, Hongfang Liu
该论文第一作者为华中科技大学化学与化工学院江立培，通讯作者为华中科技大学化学与化工学院博士后王正运博士和刘宏芳教授。
Chemistry – A European Journal
DOI: 10.1002/chem.202203644