高熵合金(HEA)具有獨特的熱穩定性和電子特性,在電催化反應中具有廣泛的應用潛力。然而,精確控制HEA的尺寸仍然是一個挑戰,特別是對于超小HEA納米顆粒。有鑒于此,深圳大學何傳新教授等報道計算并且展示了在HER、ORR、CO2RR、NO3RR常見的電催化反應中,HEA的尺寸對關鍵中間體吸附能以及對HEA電子結構的影響。
基于理論計算結果,使用一步法合成一系列不同尺寸(1.7、2.3、3.0和3.9 nm)的超小型PtRuPdCoNi HEA納米顆粒。其中,1.7 nm的HEA納米顆粒(HEA-1.7)在電流密度為10 mA cm-2時的過電勢為16 mV,在HER中達到31.9 A mgNM-1的貴金屬質量活性,顯著超過了商用Pt/C催化劑的性能。
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由于金屬組分的豐富性和尺寸的可調節性,能夠應用于CO2RR或者NO3RR,為開發各種電催化反應的先進催化劑提供具有前景的策略。
參考文獻
Huizhu Cai, Hengpan Yang, Sizhen He, Da Wan, Deliang Li, Xingxing Jiang, Xue Zhang, Qi Hu, Chuanxin He, Size-adjustable High-Entropy Alloy Nanoparticles as an Efficient Platform for Electrocatalysis, Angew. Chem. Int. Ed. 2024
DOI: 10.1002/anie.202423765
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202423765