特定形貌的钯纳米晶体在化工、环境技术和能源领域具有广泛的应用前景。近年的研究表明，与暴露低指数晶面钯纳米晶相比，具有高指数晶面的钯纳米晶具有更高的催化活性。然而，当前纳米钯的形貌调控有几个瓶颈：首先，基于晶种法的分步生长工艺复杂难以调控；反应机制不清晰，且难以实现放大批量制备。针对上述难点，我院2012级研究生谢晓滨在实习单位导师蔡林涛研究员和高冠慧副研究员指导下，成功地发展了一种温和条件下一步法合成具有高指数面的钯凹面纳米立方体（Pd CNs）颗粒，所合成的Pd CNs较相同质量的商用钯碳及低指数面立方体纳米钯，对甲醇氧化的催化反应中展现出更为优异的催化活性与稳定性。近日，最新发布的2月份《自然》(Nature)系刊《科学报告》(Scientific Reports)发表了本项研究的相关成果（影响因子5.078)，题目为《大规模合成高指数面凹面立方体纳米钯及其高效催化性能》（“Large-Scale Synthesis of Palladium Concave Nanocubes with High-Index Facets for Sustainable Enhanced Catalytic Performance”）。
基于对贵金属纳米材料构效关系的深刻认识，通过对金属纳米材料结构进行有效调控，以期改善其性能并拓展在相关领域的应用是相关研究关注的重点。高指数晶面含有高密度的台阶原子及扭结为原子，这些原子的配位数较少，有较多的悬空键，化学活性高，很容易与反应物分子相互作用，破坏化学键，成为催化活性中心。该研究不仅简化高指数面立方凹面体纳米钯制备路径，同时相较传统立方体纳米钯与商用钯碳材料，该钯凹面纳米立方体表现出更加优越的高催化活性和长循环稳定性。该研究依托贵金属纳米晶的结构设计与制备工艺升级为基点，为大规模合成高催化活性的贵金属纳米晶体提供了新的思路。
该课题获得国家自然科学基金、广东省低成本健康创新团队、深圳市科创委、深圳先进院优秀青年创新基金等项目资助。
(原文链接：http://www.nature.com/srep/2015/150217/srep08515/full/srep08515.html)
(中科院报道：http://www.cas.cn/syky/201503/t20150304_4316979.shtml)
(中科院深圳先进院报道：http://www.siat.ac.cn/xwzx/kydt/201503/t20150304_4316977.html)
(科学网报道：http://paper.sciencenet.cn/htmlpaper/201531215331366935861.shtm)
凹面立方体纳米钯(PdCNs)的形貌及镜面结构表征：(A) PdCNs 扫描电子显微镜图像；(B) PdCNs透射电子显微镜图像；(C)高指数结构(730) 晶面的三维模型图；(D1, D3) 单个PdCN颗粒的高分辨透射电子显微镜图像；(D2) PdCNs三维模型图；(D4) PdCNs的选取电子衍射(SAED)图像。