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探秘高熵合金纳米材料:催化领域的一次飞跃

姚永刚 刘浩杰

姚永刚, 刘浩杰. 探秘高熵合金纳米材料:催化领域的一次飞跃[J]. 金属世界, 2023 (6): 2-10. doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2023.08.2785
引用本文: 姚永刚, 刘浩杰. 探秘高熵合金纳米材料:催化领域的一次飞跃[J]. 金属世界, 2023 (6): 2-10. doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2023.08.2785
Yonggang YAO, Haojie LIU. Unveiling High-Entropy Alloy Nanomaterials: A Quantum Leap in Catalysis[J]. Metal World, 2023 (6): 2-10. doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2023.08.2785
Citation: Yonggang YAO, Haojie LIU. Unveiling High-Entropy Alloy Nanomaterials: A Quantum Leap in Catalysis[J]. Metal World, 2023 (6): 2-10. doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2023.08.2785

探秘高熵合金纳米材料:催化领域的一次飞跃

doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2023.08.2785
基金项目: 国家重点研发计划资助项目(2021YFA1202300);国家自然科学基金资助项目(52371223,52101255);武汉市知识创新专项
详细信息
    作者简介:

    姚永刚(1987—),华中科技大学教授,华中学者,国家四青人才。长期从事瞬态高温合成与制造技术,特别是新型能源材料的设计开发与低碳快速制造,助力国家能源转型及碳中和战略。成果在《Science》(封面)、《Science》(综述)、《Nature》、《Nature Nanotechnology》、《Nature Catalysis》等期刊发表,论文总被引用10000余次,入选斯坦福大学“全球前2%顶尖科学家”及科睿唯安“高被引科学家”榜单,并获得美国“2020 R&D 100 award”,2022 Metals Young Investigator Award,2022届阿里达摩院“青橙奖”(化学材料类)及《麻省理工科技评论》“35岁以下科技创新35人”中国区先锋者称号。通信地址:华中科技大学材料科学与工程学院,430074。E-mail:yaoyg@hust.edu.cn

Unveiling High-Entropy Alloy Nanomaterials: A Quantum Leap in Catalysis

  • 摘要: 高熵合金是一种由5种或更多的金属元素以相等或接近相等的比例组成的新型合金,具有灵活可调的多元化结构和潜在的特性。随着合成技术的不断进步,让可控合成纳米尺度的高熵合金成为现实,因其独特的微观结构、优异的热稳定性,高熵合金纳米材料在电/热催化和清洁能源转换等方面表现出巨大应用潜力。本文主要介绍对高熵合金纳米材料的基本见解、先进的合成和表征技术并讨论其催化应用。
  • 图  1  传统合金和高熵合金的结构示意图

    图  2  长时间辐照下高熵合金表面原子变化(a‒c)和钯颗粒表面原子变化(d‒f)[4]

    图  3  高熵合金FeCoNiCuPt氧化过程原位电镜研究[5]

    图  4  高熵合金中的结构缺陷

    图  5  碳热冲击法制备高熵合金纳米颗粒[7]

    图  6  湿化学法合成高熵合金纳米线[9]

    图  7  机械球磨法合成高熵合金纳米颗粒

    图  8  高熵合金表征方法

    图  9  高熵合金纳米颗粒X射线衍射图[12]

    图  10  高熵合金纳米颗粒扩展X射线吸收精细结构(EXAFS)谱[12]

    图  11  原子分辨的高熵合金纳米颗粒STEM照片[12]

    图  12  (a)高熵合金活性位点的分布示意图,强度取决于类似活性位点的数量;(b)取代或增加高熵合金元素对吸附能分布模型的影响

    图  13  高熵合金化剂表面催还反应过程示意图

    图  14  氨气在不同高熵合金表面上的吸附脱附能比较[14]

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  • 网络出版日期:  2023-10-23
  • 刊出日期:  2023-11-24

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