石墨烯量子点驱动金属自发还原，形成稳定且具有电活性的核壳纳米胶体

《Chemistry – A European Journal》：Graphene Quantum Dots Drive Spontaneous Metal Reduction to Form Stable and Electroactive Core-Shell Nanocolloids

本研究通过自发合成方法制备了包裹在结晶石墨量子点（GQDs）中的金、银和铂纳米颗粒。GQDs壳层中的sp2和sp3杂化碳原子对合成过程、界面电子分布及导电位点优化起到关键作用，使金纳米杂化物的电催化电流密度提升两倍。这些纳米颗粒表现出优异的稳定性和可再分散性，具有广泛的应用前景。

　　

图形摘要

本研究展示了金属（Au、Pt和Ag）与结晶石墨烯量子点（GQDs）的自发合成过程。GQDs壳层中的芳香族和功能性sp2及sp3杂化碳在合成过程中起着关键作用，这些碳原子影响了界面处的电子分布，并提供了导电位点，从而提升了电催化性能。与传统柠檬酸包覆的Au纳米颗粒相比，Au纳米杂化物的电流密度提高了两倍。这一现象归因于壳层中的导电sp2杂化碳以及DFT计算所显示的Au表面电荷密度的增加。

摘要

本研究成功合成了直径分别为约8.0纳米、约7.0纳米和约3.0纳米的Au、Ag和Pt纳米颗粒，这些颗粒被自制的结晶石墨烯量子点（GQDs）包裹。功能性sp2和sp3杂化碳在合成过程中起着关键作用，它们影响了界面处的电子分布，并提供了导电位点，从而提升了电催化性能。与传统柠檬酸包覆的Au纳米颗粒相比，Au纳米杂化物的电流密度提高了两倍。这一现象归因于壳层中的导电sp2杂化碳以及DFT计算所显示的Au表面电荷密度的增加。由于壳层中存在sp3杂化碳，这些纳米颗粒也表现出类似简单化合物的特性：它们可以沉淀、长期储存，并在重新分散后仍保持其原有性质。因此，这些纳米胶体在恶劣条件下具有极高的稳定性。这些特性使得它们成为具有广泛应用前景的优质电催化剂。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。