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金屬納米粒子助催化劑能夠提高光催化材料的性能，因此受到廣泛關注和研究，但是金屬納米粒子在光照作用下通常穩定性不足，這影響其實際應用。高熵合金材料能夠改善金屬納米粒子的熵，降低Gibbs自由能，因此高熵合金催化劑具有顯著改善的穩定性。

有鑒于此，魯汶大學Maarten B. J. Roeffaers、福州大學龍金林研究員、中國科學院城市環境研究所翁波研究員等報道合成了粒徑3.5 nm由FeCoNiCuMn組成的高熵合金納米粒子，通過理論計算和實驗表征，說明這種高熵合金材料的電子結構能夠增強光催化還原CO₂的性能。

本文要點

（1）

作者總結了高熵合金的每種元素在協同效應中分別起到的作用，而且探索了高熵合金納米粒子修飾在TiO₂表面后的光催化還原CO₂性能。研究結果顯示高熵合金納米粒子使得光催化還原CO₂的性能提高23倍，其中CO和CH₄產率分別達到235.2 μmol g^-1 h^-1和19.9 μmol g^-1 h^-1。

（2）

高熵合金納米粒子在模擬太陽光或高能量X射線照射下表現優異的穩定性。這項研究展示高熵合金納米粒子是具有前景的光催化材料，可能在光催化領域實現革新性發展。

參考文獻

Haowei Huang, Jiwu Zhao, Hele Guo, Bo Weng, Hongwen Zhang, Rafikul Ali Saha, Menglong Zhang, Feili Lai, Yufan Zhou, Rubio-Zuazo Juan, Peng-Cheng Chen, Sibo Wang, Julian A. Steele, Fulan Zhong, Tianxi Liu, Johan Hofkens, Yu-Ming Zheng, Jinlin Long, Maarten B. J. Roeffaers, Noble-Metal-Free High-Entropy Alloy Nanoparticles for Efficient Solar-Driven Photocatalytic CO₂ Reduction, Adv. Mater. 2024

DOI: 10.1002/adma.202313209

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202313209