日本的一个研究小组成功开发了“纳米多孔超多元素催化剂”(1)其中包含14个元素(2)在原子水平上均匀混合并用作催化剂。
由10个或多个元素组成的高渗透合金可以充当表现出“无所不能和多功能性”的催化剂,能够自由地修饰其形态并根据反应场变得活跃。但是,到目前为止,生产由10个以上元素组成的熵合金并不容易。原因是某些元素的组合存在很难混合,例如水和石油。
东京材料科学与工程学院的Masahiro Miyauchi教授,由研究助理CAI Zexing和Takeshi Fujita领导的联合研究小组,Tokyo Tokey Institute,Tokyo Technology的Masah亚博老虎机网登录iro Miyauchi亚博网站下载- 元素催化剂“通过一种称为De-Aloying的方法(3)通过合金中指定元件的选择性腐蚀和弹出。制造方法很简单:制备铝合金,制备了14个元素,并且纳米多孔超多元素催化剂是通过使用碱溶液的优先溶解铝来制造的。已经发现,通过使用这种方法,在创建具有较大比表面积(每单位材料质量表面积)的纳米多孔结构,孔径约为5纳米,除铝以外的其他元素不会溶解在积累碱性溶液以固定溶液合金的形式聚集(4)其中14个元素在原子水平上均匀分布。
此外,由于多元素叠加效果(鸡尾酒效应),发现纳米多孔超级多元素催化剂显示出极好的特性作为水电解的电极材料(鸡尾酒效应)(5)。由于该催化剂包含许多不同的元素,因此将来将其发展为全能和多功能催化剂。
这项研究是根据JST的战略基础研究计划CREST(团队类型),研究领域进行的:“用于利用各种自然碳资源的创新催化剂和创造技术”。
参考
(1)纳米多孔超级多元素催化剂
其中至少10个元素均匀分布在海绵结构(包含纳米孔的多孔结构)中的催化剂,其中纳米孔被随机连接。
(2)14个要素
铝(Al),银(Ag),黄金(AU),钴(CO),铜(CU),铁(Fe),虹膜(IR),钼(MO),镍(NI),钯(NI),钯(PD),钯(PD),铂(pt),铑(RH),氟森(Ru),钛(Ti)。
(3)取消合金
一种从合金中选择性侵蚀和洗脱特定元素的方法。它也称为选择性腐蚀。
(4)固体溶液合金
一种合金,其中两个或多个元素在彼此之间相互融化以形成均匀的固相。
(5)多元素叠加效果(鸡尾酒效应)
各种成分原子之间非线性相互作用产生的特征特征的表现。预计到目前为止,它将在常规合金催化剂中揭示特定而出色的催化特性。
来源:https://www.jst.go.jp/en/