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不同材料（尤其是貴金屬）的一維（1D）超細納米線可以暴露出眾多的活性位點，因而在催化劑應用中呈現出誘人的前景。然而，可控合成和穩定性問題阻礙了它們的實際應用。基於此，北京航空航天大學宮勇吉教授和段輝平教授（共同通訊作者）等人報道了利用單壁碳納米管（SWCNTs）作為模板來合成和穩定金屬的超細納米線，並將其用於氧還原反應（ORR）。由於sp2碳鍵的高穩定性，SWCNTs可以抑制封閉的1D納米線的潛在結構不穩定性。特別是，在SWCNTs內部的Mo摻雜Pd納米線（PdMo NWs@SWCNTs）具有數十納米的長度和2 nm的寬度，顯示出優異的ORR性能，半波電位為0.923 V和大的電化學活性表面積111.46 m2 gPd-1。相對於鹼性電解質中的可逆氫電極（vs RHE），在0.9 V時的質量活度為6.13 A mgPd-1，分別是商用Pt/C和Pd/C催化劑的35倍和130倍。由於CNTs的物理保護作用，PdMo NWs與反應介質沒有直接接觸以避免腐蝕，因此在50000次循環中表現出前所未有的ORR耐久性。密度泛函理論（DFT）計算表明，SWCNTs表面可以被封裝的PdMo NWs激活，以實現對O2的排他吸附和隨後的還原反應。此外，PdMo NWs@SWCNTs作為鋰-氧（Li-O2）電池的正極表現出優異的催化性能。該電池可以達到超過10000 mAh g-1的高放電容量，優於大多數已報道的催化電極。因此，PdMo NWs@SWCNTs作為Li-O2電池的正極表現出良好的穩定性，具有實際應用前景。Confined PdMo Ultrafine Nanowires in CNTs for Superior Oxygen Reduction Catalysis. Adv. Energy Mater., 2022, DOI: 10.1002/aenm.202200849.https://doi.org/10.1002/aenm.202200849.
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