ACS Nano观点：一种简单、高效和大规模合成高熵合金纳米材料技术成为可能

图1. 铂基高熵合金纳米粒子负载于不同碳材料表面

【本文要点】

要点一：温和条件下合成石墨烯载2-10元铂基高熵合金纳米粒子

采用喷雾干燥结合热分解还原方法，缓慢升降温速率（3℃/min），300℃热分解还原，保温30min，合成石墨烯载2-10元铂基高熵合金纳米粒子，包含贵金属、过渡金属和难熔金属（Pt, Co, Cu, Rh, Fe, Ir, Ru, Ni, Pd和 W）。利用HAADF-STEM 、XRD、STEM-EDS等分析手段证明了合成的铂基纳米粒子具有单相面心立方结构，各个元素均匀分布于纳米粒子中，且纳米粒子均匀在载体表面。

图3. 铂基多元合金和非铂基合金微观结构表征

要点三：铂基高熵合金纳米粒子尺寸和物相结构的精准控制及生长机理

通过对铂基高熵合金纳米粒子反应过程实时控制和动态监测，揭示了铂基高熵合金纳米粒子由前驱体至纳米粒子的演变过程以及生长方式，实现了铂基高熵合金纳米粒子组份、粒径尺寸和物相结构的精准控制，为进一步高熵合金纳米材料成份设计、材料筛选和数据挖掘提供了保障。

图4. 铂基高熵合金纳米粒子生长机理。

要点四：铂基高熵合金纳米粒子催化氧化甲醇性能表征

为了证明制备材料的有用性，对PtCoCuRuNiFe HEA-NPs进行了催化氧化甲醇实验，实验表明PtCoCuRuNiFe HEA-NPs表现出了优异的催化氧化甲醇性能，质量电流强度是商用碳载铂的5倍，耐久性也优于商用催化剂。

图5. 铂基高熵合金纳米粒子催化氧化甲醇性能。

【文章链接】

Panchao Zhao*, et al. Facile and General Method to Synthesize Pt-Based High-Entropy-Alloy Nanoparticles. ACS Nano, 2022. 10.1021/acsnano.2c03818.

【第一作者介绍】

赵盘巢，现任西北有色金属研究院电子材料所副研究员。2014年毕业于东北大学秦皇岛分校材料科学与工程学院，获得学士学位，2017年毕业于昆明贵金属研究所，获得硕士学位，师从陈家林教授（贵金属功能材料）。

​2017年进入西北有色金属研究院工作，主要从事稀贵金属微纳米多元合金材料研究，以及燃料电池、电解水等催化剂研制，作为第一负责人主持国家自然科学基金青年基金项目、陕西省科技厅重点研发项目、国家重点实验室开放课题以及西北有色金属研究院重点科技项目，相关研究成果在纳米材料领域内的国际期刊ACS Nano, ACS Appl. Energy Mater., Nanoscale Research Letters, Powder Technology等发表学术论文20余篇。