电化学氧还原(ORR)是电催化中最关键的反应之一，由于其缓慢的动力学和过电位较大，限制了燃料电池和金属-空气电池的效率，因此必须开发高效的催化剂来促进这一过程。对双金属纳米催化剂(BNs)的精确控制和有序理解对于获得先进的氧还原反应(ORR)材料来说是具有挑战性但至关重要。

基于此，厦门大学李剑锋和董金超等合成了不同有序度的AuCuBNs，利用原位拉曼光谱技术在分子水平上评价了有序度对ORR的影响

通过从无序到有序的相变，高度有序的AuCuBNs ORR催化性能最好，其ORR活性可以提高2倍以上，超过了基准的Pt/C。此外，研究人员制备了Au核硅壳AuCu纳米合金材料，利用Au@SiO₂作为拉曼放大器，实现了原位SERS监测不同有序度的AuCu纳米合金上ORR过程和反应中间体。

拉曼光谱表明，对于*OH的吸附，有序结构和无序结构中存在两个不同的Au-Cu位点，它们的比值随有序度的不同而变化。与无序位点相比，有序位点对氧的亲和力较低，可以促进^*OH的解吸，这更有利于ORR过程。

该项工作的结果表明了精确控制BNs中的原子构型对电催化的重要性，也可以应用于其他BNs，甚至包括已广泛应用于电催化的Pt合金，并使其能够获得具有显著性能效益的功能性BNs。

Unmasking the Critical Role of the Ordering Degree of Bimetallic Nanocatalysts on Oxygen Reduction Reaction by In-situ Raman Spectroscopy. Angewandte Chemie International Edition, 2022. DOI: 10.1002/anie.202117834