液态金属纳米反应器合成固-液-固核壳结构纳米颗粒及其电催化CO2还原应用

来自国际团队的研究人员突破性地利用液态镓(Ga)纳米反应器，开发出可调控的多金属固-液-固核-壳-壳纳米颗粒(NPs)。该研究通过先进表征技术首次观察到固态金属核在液态Ga中的溶解-再结晶过程，成功制备出Ag-Au纳米二聚体等新型结构，并证明其在CO2电催化还原中具有优于纯固态核的稳定性，为纳米催化剂设计开辟了新路径。

　　

这项突破性研究开创性地将液态金属(Liquid Metals, LMs)纳米颗粒(NPs)转化为微型化学反应釜，成功制备出具有"固态核-液态镓-氧化物壳"三明治结构的纳米材料。科研团队采用胶体化学法，将银(Ag)、金(Au)、铜(Cu)或钯(Pd)等固态金属核嵌入液态镓纳米液滴中，外层包裹着天然氧化镓保护壳。

通过高精度表征技术，研究人员首次捕捉到令人惊叹的动态过程：固态金属核在液态Ga纳米反应器内经历溶解-再结晶的"凤凰涅槃"，这种独特的物理化学现象使得精准调控多金属组分成为可能。基于该机制，团队成功合成出Ag-Au纳米二聚体等前所未有的异质结构，这些纳米颗粒就像被液态金属包裹的"孪生宝石"。

更令人振奋的是，这类固-液-核壳纳米颗粒在CO₂电催化还原反应中展现出卓越性能。其独特结构让固态核持续发挥催化活性，同时液态Ga外壳如同"纳米级防弹衣"，显著提升材料的结构稳定性。这项研究不仅深化了对液态金属纳米化学的认知，更为设计新一代高效稳定的电催化剂提供了全新范式。