Bulk nested-network nanoporous gold via dealloying

Abstract

Eine Zwei-Schritt Entlegierungs-Strategie wurde durch kontrollierte Entlegierung geschaffen, um hierarchisches nanoporöses Gold, das zwei deutlich differenzierbare Ebenen aus Ligamenten hat, aus einem massiven Festkörper herzustellen. Ausgehend von einer verdünnten Lösung von Au in Ag, ergibt kontrollierte elektrochemische Korrosion nanoporöses Ag-Au als Zwischenprodukt. Vergröberung der porösen Legierung schafft die großen Ligamente der oberen Hierarchieebene. Diese werden dann wieder Entlegiert, was die die feinen Ligamente der unteren Hierarchieebene schafft. Das Material zeigt eine verbesserte Ladungstransport-Kinetik bei einer gleichzeitig großen spezifischen Oberfläche. Ähnliche Zwei-Schritt-Strategie wie für die verdünnte Ag-Au Legierung, eine Ag-Au-Pt Legierung wurde ausgewählt, um hierarchisches nanoporöses Gold mit einer ultrafeinen unteren Hierarchieebenen-Ligamentgröße herzustellen. Die untere Hierarchieebenen-Ligamentgröße ist so klein wie 6 nm.

A two-step dealloying strategy has been established via controlled dealloying to fabricate hierarchical nanoporous gold which has two well distinguished levels of ligaments from a bulk solid. Starting out from a dilute solid solution of Au in Ag, controlled electrochemical corrosion yields nanoporous Ag-Au alloy as an intermediate product. Coarsening of the porous alloy creates the large ligaments of the upper hierarchy level. Those are then again dealloyed, which creates the fine ligaments of the lower hierarchy level. The material exhibits enhanced charge transport kinetics while maintaining a large specific surface area. Similar two-step dealloying strategy as the dilute Ag-Au alloy, a Ag-Au-Pt alloy was chosen to fabricate hierarchical nanoporous gold with an ultrafine lower hierarchy level ligament size. The lower hierarchy level ligament size is as small as 6 nm.