合金纳米线是由两种或多种金属元素组成的纳米尺度一维结构，直径通常在纳米级别，长度可达微米或更长。其独特的高长径比和合金成分赋予其与宏观材料截然不同的物理和化学性质。
一维纳米结构： 合金纳米线的直径通常在纳米级别，长度可达微米或更长，展现出高长径比。
合金成分与分布： 由两种或多种金属元素组成，合金的成分和元素分布对其物理、化学性质有重要影响。合金可以是均匀分布的，也可以是核壳结构或梯度结构。
晶体结构： 合金纳米线的晶体结构取决于所使用的金属元素，可能呈现固溶体、相分离、核心-壳结构或其他复杂的微观结构。不同的晶体结构直接影响其催化性能和电子性质。
分类：
1.二元合金纳米线：
例如：金钯合金纳米线：金和钯的合金纳米线，具有优异的催化性能，广泛应用于氧还原反应（ORR）和乙醇氧化反应（EOR）等电催化领域。
Nano Res. 2024, 17(4): 3334–3343. https://doi.org/10.1007/s12274-023-6095-y.
由五种或更多的金属元素以相等或接近相等的比例组成的合金纳米线，具有高混合熵和复杂的表面原子结构，展现出优异的热稳定性和催化性能。
由三种或更多金属元素组成的合金纳米线，具有可调的电子和催化性质，广泛应用于能源存储和转换等领域。
例如：合成多达九种单金属卤化物合金纳米线（包括 AgSeTe、HgSeTe、CuSeTe、BiSeTe、PbSeTe、CdSeTe、SbSeTe、NiSeTe 和 CoSeTe）
Sci. Adv.1,e1500714(2015). DOI:10.1126/sciadv.1500714
优异的催化性能： 合金化可以改变金属原子的电子结构和表面结构，从而提高催化活性、选择性和稳定性。例如，金钯合金纳米线在氧还原反应（ORR）和乙醇氧化反应（EOR）中表现出优异的催化性能。
可调的电子性质： 通过调节合金的成分和结构，合金纳米线的电子带隙、导电性和磁性等性质可以被精准调控。例如，ZnO/GaN合金纳米线的带隙大小可以通过GaN组分和单轴应变进行调节。
增强的机械性能： 合金化可通过改变原子间的相互作用来增强金属纳米线的机械强度和韧性，尤其适合用于柔性电子器件、智能材料等应用。
催化剂： 合金纳米线在电催化领域具有广泛应用，尤其是在氧还原反应（ORR）、氢气生成（HER）、甲醇氧化（MOR）等反应中表现出卓越的催化活性。其独特的表面结构和合金效应使其在这些反应中具有更高的效率和稳定性。
例如：表面富铜缺陷PtCu纳米线高效催化氧还原和甲醇电氧化反应
Angew. Chem. Int. Ed., 2020, DOI: 10.1002/anie.202002394
Adv.Mater.,2017, doi: 10.1002/adma.201703460
例如：合金化钯银纳米线实现二氧化碳超稳定还原甲酸盐
Adv. Mater. 2021, 33, 2005821. https://doi.org/10.1002/adma.202005821
电子器件： 合金纳米线可以作为导电材料应用于透明导电薄膜、光电器件、传感器、纳米开关和超高频设备等。其高导电性和可调性使其成为柔性电子设备和可穿戴技术的理想材料。
能源存储与转换： 在电池、超级电容器和燃料电池的电极材料中，合金纳米线能提供更大的比表面积，增强电化学性能，从而提高能量密度、功率密度和循环稳定性。
传感器： 合金纳米线的表面效应使其在气体传感器、生物传感器等领域表现出卓越的检测性能。它们能通过改变电导率或光学性质响应环境变化，用于检测特定气体或生物分子。
光电领域： 合金纳米线在光电器件中也有应用，尤其是在太阳能电池、光催化和光传感器等领域。由于其优异的电子输运性能，合金纳米线可以提高光电转化效率和光催化活性。
例如：基于高度对准的 CsCu2I3 纳米线的高响应、偏振敏感、灵活且稳定的光电探测器
Adv. Optical Mater. 2024, 12, 2301336. https://doi.org/10.1002/adom.202301336
本文源自微信公众号：材料er
原文标题：《合金纳米线：结构、性质与应用》
原文链接：https://mp.weixin.qq.com/s/xlt2__tIfiUvzTuPR9WiYw
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