连续流反应器合成1 nm尺寸的极小高熵合金纳米颗粒
高熵合金纳米粒子(HEA NPs)以其单金属催化剂所不具备的优异性能应运而生。尽管近年来人们已经开发了多种HEA纳米粒子的合成技术,但由于大多数已报道的合成方法都需要高温来加速粒子的生长,因此合成超细颗粒和窄尺寸分布的HEA纳米粒子仍然具有挑战性。
京都大学Kohei Kusada,Hiroshi Kitagawa采用连续流反应器和液相还原法,成功制备出超细均一的HEA NPs。
· 成功地合成了超小的IrPdPtRhRu HEA NPs(1.32±0.41 nm),理论上每个纳米粒子大约由50个原子组成。是迄今为止所报道的尺寸最小的HEA NPs。同时,五种元素在每个粒子的原子水平上都是均匀混合。
· 实验结果显示,在酸性溶液中,电流密度为10 mA/cm−2下的HEA NPs具有极高的析氢反应(HER)活性,仅有6 mV的过电位,为商用Pt/C催化剂的三分之一。
· 虽然HEA NPs的大规模生产仍然比较困难,但这种流动合成可以提供高生产率和高重复性,更节能,更适合大规模生产。因此,本研究报道了具有显著高HER活性的1 nm尺寸的HEA NPs,为制备超细且均一的HEA NPs奠定了基础。
Hiroki Minamihara, et al, Continuous-Flow Reactor Synthesis for Homogeneous 1 nm-Sized Extremely Small High-Entropy Alloy Nanoparticles, J. Am. Chem. Soc., 2022
https://doi.org/10.1021/jacs.2c02755
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