Lightly dispersed palladium Catalysts made from atomically dispersed metal atoms on oxide supports can exhibit very high per atom activity. However, the low loadings needed to prevent metal particle formation can limit overall performance. Liu et al. stably decorated titanium oxide nanosheets with relatively high loadings of single palladium atoms by reducing the ions with ultraviolet light and ethylene glycol. These catalysts cleaved H 2 into atoms and were highly effective for hydrogenating alkenes and aldehydes. Science , this issue p. 797

Plasmonic metal/semiconductor heterostructures show promise for visible-light-driven photocatalysis. Gold nanorods (AuNRs) semi-coated with TiO2 are expected to be ideally structured systems for hydrogen evolution. Synthesizing such structures by wet-chemistry methods, however, has proved challenging. Here we report the bottom-up synthesis of AuNR/TiO2 nanodumbbells (NDs) with spatially separated Au/TiO2 regions, whose structures are governed by the NRs' diameter, and the higher curvature and lower density of CnTAB surfactant at the NRs' tips than on their lateral surfaces, as well as the morphology's dependence on concentration, and alkyl chain length of CnTAB. The NDs show plasmon-enhanced H2 evolution under visible and near-infrared light.

Catalysis and electrocatalysis by noble metal (NM) nanomaterials is typically surface and interface-sensitive. Effective surface and interface control over NM nanomaterials provides important foundation for studies of structure-dependent catalysis which is critical to the design of NM nanocatalysts with optimized catalytic performances for practical applications. In this review, we focus on recent progress in developing wet-chemical strategies to control the surface and interfacial structures of NM nanocrystals for catalytic and electrocatalytic applications. Approaches to control the surface structures of NM nanocrystals are first summarized and demonstrated by representative examples. We then focus discussions on how to control three different interfaces (i.e., metal–metal, metal–oxide and metal–organic interface) on the surface of NM nanocrystals. Finally, conclusions and perspectives are given to propose the challenges in catalysis-driven surface and interface control of NM nanocrystals.

The shape control of noble metal nanocrystals is crucial to their optical properties and catalysis applications. In this Progress Report, the recent progress of shape-controlled synthesis of Pd and Pt nanostructures assisted by small adsorbates is summarized. The use of small strong adsorbates (e.g., I(-) , CO, amines) makes it possible to fabricate Pd and Pt nanostructures with not only well-defined surface structure but also morphologies that have not been achieved by other synthetic strategies. The roles of small adsorbates in shape control of Pd and Pt nanocrystals are discussed in the Report. Also presented in the Report are unique optical and catalytic properties of several Pd and Pt nanostructures (e.g., ultrathin Pd nanosheets, concave Pt octapod, concave Pd tetrahedra), as well as their bioapplications, to demonstrate the power of using small strong adsorbates in the shape control of Pt and Pd nanostructures.

Abstract The power conversion efficiency of perovskite solar cells (PSCs) has ascended from 3.8% to 22.1% in recent years. ZnO has been well‐documented as an excellent electron‐transport material. However, the poor chemical compatibility between ZnO and organo‐metal halide perovskite makes it highly challenging to obtain highly efficient and stable PSCs using ZnO as the electron‐transport layer. It is demonstrated in this work that the surface passivation of ZnO by a thin layer of MgO and protonated ethanolamine (EA) readily makes ZnO as a very promising electron‐transporting material for creating hysteresis‐free, efficient, and stable PSCs. Systematic studies in this work reveal several important roles of the modification: (i) MgO inhibits the interfacial charge recombination, and thus enhances cell performance and stability; (ii) the protonated EA promotes the effective electron transport from perovskite to ZnO, further fully eliminating PSCs hysteresis; (iii) the modification makes ZnO compatible with perovskite, nicely resolving the instability of ZnO/perovskite interface. With all these findings, PSCs with the best efficiency up to 21.1% and no hysteresis are successfully fabricated. PSCs stable in air for more than 300 h are achieved when graphene is used to further encapsulate the cells.

Although solution-based synthesis is the most powerful and economic method to create nanostructured anatase TiO2, under those synthesis conditions the {101} facets are the most thermodynamically stable, making it difficult to create anatase nanomaterials with a large percentage of high-energy {001} or {010} facets exposed. Here, we report a facile nonaqueous synthetic route to prepare anatase nanosheets with exposed {001} facets and high-quality rhombic-shaped anatase nanocrystals with a large percentage of exposed {010} facets. Including adscititious water in the nonaqueous synthesis and eliminating the use of carboxylic acid type capping agents are the two keys to integrating the structural diversity from aqueous systems into large-quantity synthesis in nonaqueous systems. The nanostructured TiO2 that we prepared exhibits conspicuous activity in the photocatalytic degradation of organic contaminants.

More Greasy, more selective: amine-capped Pt(3)Co nanocatalysts were synthesized and used for the hydrogenation of cinnamaldehyde (CAL). Capping the catalysts with amines that contain long carbon chains results in an ordered surface "array", in which high selectivity towards C=O hydrogenation can be achieved because the C=C bond in CAL does not interact with the surface. The longer the carbon chains in the amine, the higher the selectivity.

A yellow luminescent thiolate-protected Ag(14)(SC(6)H(3)F(2))(12)(PPh(3))(8) cluster was synthesized and structurally characterized by single-crystal X-ray analysis. The cluster contains an octahedral Ag(6)(4+) unit encapsulated by eight cubically arranged [Ag(+)(SC(6)H(3)F(2)(-))(2)PPh(3)] tetrahedra that share one corner (i.e. SC(6)H(3)F(2)(-)) between them.

Electrochemical conversion of CO2 into fuels using electricity generated from renewable sources helps to create an artificial carbon cycle. However, the low efficiency and poor stability hinder the practical use of most conventional electrocatalysts. In this work, a 2D hierarchical Pd/SnO2 structure, ultrathin Pd nanosheets partially capped by SnO2 nanoparticles, is designed to enable multi-electron transfer for selective electroreduction of CO2 into CH3 OH. Such a structure design not only enhances the adsorption of CO2 on SnO2 , but also weakens the binding strength of CO on Pd due to the as-built Pd-O-Sn interfaces, which is demonstrated to be critical to improve the electrocatalytic selectivity and stability of Pd catalysts. This work provides a new strategy to improve electrochemical performance of metal-based catalysts by creating metal oxide interfaces for selective electroreduction of CO2 .