不同材料（尤其是贵金属）的一维（1D）超细纳米线可以暴露出众多的活性位点，因而在催化剂应用中呈现出诱人的前景。然而，可控合成和稳定性问题阻碍了它们的实际应用。基于此，北京航空航天大学宫勇吉教授和段辉平教授（共同通讯作者）等人报道了利用单壁碳纳米管（SWCNTs）作为模板来合成和稳定金属的超细纳米线，并将其用于氧还原反应（ORR）。
由于sp2碳键的高稳定性，SWCNTs可以抑制封闭的1D纳米线的潜在结构不稳定性。特别是，在SWCNTs内部的Mo掺杂Pd纳米线（PdMo NWs@SWCNTs）具有数十纳米的长度和2 nm的宽度，显示出优异的ORR性能，半波电位为0.923 V和大的电化学活性表面积111.46 m2 gPd-1。相对于碱性电解质中的可逆氢电极（vs RHE），在0.9 V时的质量活度为6.13 A mgPd-1，分别是商用Pt/C和Pd/C催化剂的35倍和130倍。由于CNTs的物理保护作用，PdMo NWs与反应介质没有直接接触以避免腐蚀，因此在50000次循环中表现出前所未有的ORR耐久性。密度泛函理论（DFT）计算表明，SWCNTs表面可以被封装的PdMo NWs激活，以实现对O2的排他吸附和随后的还原反应。此外，PdMo NWs@SWCNTs作为锂-氧（Li-O2）电池的正极表现出优异的催化性能。该电池可以达到超过10000 mAh g-1的高放电容量，优于大多数已报道的催化电极。因此，PdMo NWs@SWCNTs作为Li-O2电池的正极表现出良好的稳定性，具有实际应用前景。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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