低维金属作为一类新型催化材料，具有大比表面积和可调的电子结构等优势，在燃料电池、二氧化碳还原、电解水制氢、有机小分子电合成等电催化反应中应用前景广泛。近年来，姜鲁华团队刘松良副教授聚焦新型低维（1D，2D）贵金属纳米材料的可控构筑及其电催化小分子定向转化，开展了特色鲜明的研究，取得系列研究成果，先后发表于Advanced Materials, 2025,doi.org/10.1002/adma.202508055；Advanced Materials, 2025, 37, 2411148；Applied Catalysis B: Environmental & Energy, 2024, 350, 123919；Chem Eng J,2025, 515, 163568；Small,2024, 20, 2408373；Applied Catalysis B: Environmental, 2023, 336, 122948；Applied Catalysis B: Environmental, 2022, 319, 121876。
在最新的研究成果中，团队提出了一种pH诱导配体吸附策略以实现低维Pd基金属的可控合成（图1），并以燃料电池氧还原反应（ORR）为例，研究并揭示了低维材料中晶界密度与催化本征活性的关系，以及二维材料介孔通道对电极传质以及电池大电流放电的关键作用（图2）。相关成果以“Coupling Tensile Strain and Electronic Modulation in Mesoporous PdMo Metallene Nanoveins for Improved Oxygen Reduction”为题，发表在国际材料领域TOP期刊Advanced Materials上（影响因子26.8）全文链接：https://doi.org/10.1002/adma.202508055。该工作以青岛科技大学为第一单位，材料学院姜鲁华教授、华中科技大学夏宝玉教授、辽宁师范大学周新教授为共同通讯作者，材料学院副教授刘松良为第一作者。
图1 pH诱导配体吸附策略可控合成低维Pd基金属示意图
图2可控合成PdMo金属烯纳米脉络高效催化氧还原反应机理图
pH诱导配体吸附策略是通过精确调节原位生成的CO和DMA配体的平衡吸附，实现低维PdMo电催化剂的可控自组装。结合实验和理论研究，我们建立了低维Pd基催化剂的ORR本征活性与晶界密度之间的正相关关系，即晶界诱导的拉伸应变耦合钯钼合金的电子相互作用，显著降低了ORR决速步骤能垒。此外，纳米脉络状二维PdMo金属烯具有的介孔通道极大地促进了传质效率。鉴于纳米脉络状PdMo金属烯具有最高的晶界密度和丰富的介孔结构，在锌空气电池中表现出优异的ORR本征活性和大电流放电能力。该研究提供了一种低维金属可控合成的新策略，同时揭示了电催化剂形貌对本征活性及器件性能的影响规律，为实用型二维催化剂的设计开发提供了新思路。
以上研究获得国家自然科学基金项目、山东省自然科学基金重大基础研究项目、山东省泰山学者计划、国家资助博士后研究人员计划等项目的资助。
