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非贵金属纳米晶催化剂由于其原料来源广、成本低而引起科研人员的广泛关注。然而，非贵金属的还原电势远低于贵金属的还原电势，合金中不同金属的还原电势一般相差较大，因而制备非贵金属合金相较于贵金属而言对实验条件要求更为苛刻。此外，暴露在溶液和空气中的金属合金纳米晶易于被氧化，难以形成特定的表面晶面。因此，制备出表面晶面和组分可控的非贵金属合金纳米晶催化剂是一项挑战性的课题。
针对上述挑战，研究人员利用富氢试剂吗啉硼烷在分解过程中快速产氢的特性，通过调节反应动力学分别合成出了CuNi合金八面体和立方体纳米晶。在A3偶联反应中，暴露出{100}晶面的CuNi合金立方体催化活性高于暴露出{111}晶面的八面体，且催化活性对于合金组分呈现出火山模型。结合密度泛函理论，研究人员发现在同一组分下，{100}晶面的表面能高于{111}晶面的表面能，导致立方体的催化活性高于八面体。在相同晶面下，纳米晶的表面能随Cu比例的降低而升高，并且表面能与催化活性成正相关关系；然而在催化过程中，由于Cu提供A3偶联反应的催化活性位点，当Cu比例过低时，催化剂中活性位点大大减少，导致催化活性的降低。因此，火山模型的形成是由于合金纳米晶催化剂表面能与催化活性位点竞争的结果。该项研究对设计和开发表面晶面和组分可控的非贵金属纳米晶具有指导意义。
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