高熵合金(HEA)納米粒子的獨(dú)特復(fù)雜表面配位結(jié)構(gòu)和可調(diào)控電子結(jié)構(gòu)使得具有獨(dú)特的催化活性。傳統(tǒng)合成HEA方法包括極端溫度的熱振蕩(~1700 ℃)促進(jìn)金屬共同還原和混合。雖然濕法化學(xué)合成方法具有控制納米粒子性質(zhì)的優(yōu)勢(shì),但是受制于金屬還原反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的區(qū)別,以及在較低溫度下構(gòu)成熵對(duì)金屬混合的影響變?nèi)酰瑢?dǎo)致相分離和有限的組成調(diào)控能力。
有鑒于此,西安交通大學(xué)高傳博教授、蘇州大學(xué)程濤教授、上海科技大學(xué)Qing Zhang等報(bào)道新穎的濕法水熱合成合成HEA高熵納米粒子,具有更好的組分均勻性,并且在較低溫度(~170 ℃)精確控制HEA的性質(zhì)。
本文要點(diǎn):
(1)
這個(gè)方法使用核/晶粒表面有機(jī)脫氫原位產(chǎn)生的活性氫(H*)產(chǎn)生局部的脫離熱力學(xué)平衡環(huán)境,這種反應(yīng)條件能夠彌補(bǔ)熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)局限,能夠同步不同金屬的還原,在較寬的區(qū)間內(nèi)精確控制組成,并且改善合金的均勻性。
(2)
作為概念性驗(yàn)證,展示了PtCuNiCoFe HEA高熵納米粒子具有增強(qiáng)的電催化甲醇氧化性能。
這項(xiàng)研究為合成性質(zhì)調(diào)控的HEA納米粒子,拓展HEA納米粒子的催化反應(yīng)應(yīng)用提供一種穩(wěn)健的合成平臺(tái)。
參考文獻(xiàn)
Zhixue Zhang, Peiping Yu, Zhaojun Liu, Kai Liu, Zerui Mu, Zhibin Wen, Junlin She, Yuke Bai, Qing Zhang*, Tao Cheng*, and Chuanbo Gao*, Off-Equilibrium Hydrothermal Synthesis of High-Entropy Alloy Nanoparticles, J. Am. Chem. Soc. 2025
DOI: 10.1021/jacs.4c17756
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c17756