中国粉体网12月3日讯  在国家自然科学基金的支持下，北京航空航天大学化学与环境学院的郭林教授带领研究小组探索出一条制备具有规则形貌的空心非晶金属氢氧化物纳米材料的路线，同时实现了对产物元素成分、尺寸大小、壳壁厚度、外部形貌构型等的调控。这是迄今为止国内报道的第一例实现可控制备具有规则形貌的非晶纳米材料的方法。该成果最近发表在《美国化学会志》上。

    众所周知，对于纳米材料，其形貌结构对于性能有着至关重要的作用。非晶材料由于原子排布的长程无序而导致其结构上的各项同性，但普遍的观点认为设计其结构仍能使其性能优化。但不可忽视的问题在于，某一种制备方法只能获得特定结构的非晶纳米材料， 现阶段的非晶合成难以制备出规则形貌的非晶纳米材料, 更难实现形貌调控。针对这个科学难点，该研究小组利用模板法，把软硬酸碱理论成功的运用到合成体系当中，提出对牺牲模板进行“配位刻蚀”的新理念。 利用这种合成路线，即可得到空心金属氢氧化物纳米材料，产物具有非晶和形貌规则的特点，另外还能对纳米材料的元素成分（Mn、Fe、Co、Ni、Zn等）、尺寸大小、外部形貌构型以及壳壁厚度等进行调控，展示了这种对牺牲模板进行“配位刻蚀”从而制备空心纳米结构的概念和方法的普适性。

    非晶材料的最主要的特点是晶格中有很多缺陷，而且材料表面会有许多配位不饱和的原子和活性位点。因此，非晶材料能相对的提高质子的扩散传输速率，有利于其作为电极修饰材料而应用于电传感器。 该研究小组选取立方状氢氧化镍非晶空心纳米结构作为电极修饰材料，对葡萄糖的电传感性能进行了研究。测试结果显示其电传感性能优异，具有比灵敏度高、检测下限低、检测范围宽、重现性和稳定性较好的特点，有望成为新型的葡萄糖电传感材料而进行实际应用。该研究工作以封面的形式发表在Small上。

    此外，该研究小组一直致力于研究过渡金属及其化合物纳米材料的合成、形成机理与相关特性，取得了一系列创新性的研究成果。如最近可控的合成了具有特殊凹多面体形貌的沙漏状氢氧化镍纳米材料， 并对三种形貌的沙漏状纳米材料的形成与演变机理进行了讨论。另外，相对于商用氢氧化镍，三种形貌的沙漏状氢氧化镍纳米结构均显示较好的对L-组氨酸的电催化活性—拥有较宽的检测范围和较低的检测限。该研究小组还深入的研究了纳米材料的结构与其性能间的关系：沙漏状氢氧化镍纳米材料的电催化活性不仅受其外部形貌影响，也决定于其内部晶体的结晶度。外部形貌越简单并且内部所含堆垛层错越多，那么氢氧化镍材料的电催化性能越好。六角沙漏状氢氧化镍纳米材料在作为生物传感器进行实际生物样品测试时，显示出了很好的灵敏度和选择性。研究结果为设计新颖的、优良的和形貌可控的电催化材料提供了合成思路。该研究工作也被杂志Chem. Eur. J.选为VIP文章以封面的形式进行了报道。