液态金属纳米颗粒表面构建共价Ga–C键实现高效抗氧化与稳定性提升

《Nanoscale》：Formation of covalent Ga–C bonds on liquid metal nanoparticles with enhanced stability and anti-oxidation

本研究针对共晶镓铟(EGaIn)纳米颗粒表面易氧化的长期难题，开发了一种通过芳基重氮盐自发还原在EGaIn表面形成共价Ga–C σ键的创新策略。该策略利用EGaIn的强还原性，有效抑制表面氧化，其中约20%的Ga(0)形成Ga–C键。短链芳基修饰的EGaIn纳米颗粒展现出卓越稳定性，为多功能表面修饰开辟了新途径。

　　

抑制共晶镓铟(EGaIn)的表面氧化一直是材料科学领域的一项长期挑战，此前鲜有研究报道为提升稳定性而构建镓与修饰剂之间的共价键。本研究巧妙利用了EGaIn的强还原特性，开发了一种简易方法，可使芳基重氮盐在EGaIn纳米颗粒表面自发还原，形成稳定的共价Ga–C σ键，从而有效压制了表面氧化。通过全面的表征技术证实，在EGaIn纳米颗粒表面形成的是共价Ga–C键，而非Ga–N[双键，长度如m-破折号]N–C键。研究表明，EGaIn中约有20%的零价Ga(Ga(0))参与了Ga–C键的形成。尤为值得注意的是，经短链芳基修饰的EGaIn纳米颗粒表现出极高的稳定性，其表面氧化可忽略不计。这种制备稳定芳基修饰EGaIn纳米颗粒的直接策略，使得在EGaIn纳米颗粒表面引入多种配体成为可能，为跨越多领域的多样化应用提供了广阔前景。