无机金属纳米材料的原子排列和晶体相结构对于调整其物理化学和（光）电性能至关重要，在催化领域展现了巨大的研究和应用潜力。金属间化合物具有有序的原子排列和明确定义，是研究原子排列和晶体相结构调控的理想候选材料。但是精确调控金属间化合物的原子相结构极具挑战，特别是具有有序介观纳米结构/形貌的金属间化合物纳米材料罕有报道。

近日，吉林大学乔振安教授和四川大学刘犇教授课题组合作，通过阴离子诱导和共生模板法的协同作用，实现了具有精准可控相和有序介孔结构的镓-铂金属间纳米粒子；并以其为研究对象，探究了金属间相结构对于电催化氧还原反应（ORR）的影响，构建了相依赖的ORR催化研究性能研究新平台。

通过具有不同阴离子的镓（Ga）金属盐诱导的固相共生模板策略合成了具有精确可控的金属间相的有序纳米粒子（meso-i-Ga₃Pt₅和meso-i-Ga₁Pt₁）。X射线衍射谱图和模拟原子结构表明，meso-i-Ga₃Pt₅和meso-i-Ga₁Pt₁的空间点阵群分别为正交Cmmm(65)空间群和非对称手性立方P213(198)空间群。

有序meso-i-Ga-Pt纳米粒子的介观结构/形态和原子金属间相的电镜表征显示：其介观结构为均匀、单分散的近似多面体形态，介孔孔道以双螺旋结构贯穿整个纳米粒子；其原子结构为Ga和Pt原子高度有序的金属间化合物晶体相，meso-i-Ga₃Pt₅和meso-i-Ga₁Pt₁分别展现了具有特异性的原子排列方式，其中Ga₁Pt₁为手性对映原子排列方式。

利用电化学氧还原反应（ORR）来探究相依赖的介孔金属纳米催化剂的催化性能。电催化数据显示，meso-i-Ga₁Pt₁的质量活性可达66.7A g_Pt^-1，分别是meso-i-Ga₃Pt₅、meso-Pt和Pt/C的5.9、2.4和3.2 倍。同时，meso-i-Ga1Pt1显示出更好的温度依赖的ORR动力学，以及金属间相的增强的ORR稳定性。

表面电子结构和原位吸/脱附研究发现，meso-i-Ga-Pt展现了完全相反的X射线光电子能谱的结合能偏移；一氧化碳漫反射红外傅里叶变换光谱研究发现meso-i-Ga₁Pt₁显示出更多的CO线式吸附，这些结果都表明了金属间相结构的不同深度影响了其表面电子结构。密度泛函理论（DFT）计算进一步证明，具有手性原子排列和典型暴露Pt位点的meso-i-Ga₁Pt₁表现出在ORR中决速步骤中最低的ΔG值，与实验数据高度匹配，进一步表明其高 ORR 性能。