台湾国家同步辐射研究中心&江南大学等高校合作，成果发表在Advanced Materials（IF=29）上
论论资讯 ｜ 2024-04-29 ｜
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Advanced Materials
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Crystal-Phase-Engineered High-Entropy Alloy Aerogels for Enhanced Ethylamine Electrosynthesis from Acetonitrile
Huang H.; Chen C.; Chang C.-C.; Lai F.; Liu S.; Fu H.; Chen Y.; Li H.; Huang W.-H.; Zhang N.; Liu T.
Published：2024-01-01
DOI：10.1002/adma.202314142
研究背景
在当今社会，电催化技术在能源转换和环境保护方面发挥着重要作用。然而，当前研究领域仍存在一些问题，如如何提高电化学反应的效率和选择性。这些问题促使科学家们不断寻求新的方法和材料来优化电催化性能。
研究内容
最新研究发表在《Advanced Materials》杂志上，题为“Crystal-Phase-Engineered High-Entropy Alloy Aerogels for Enhanced Ethylamine Electrosynthesis from Acetonitrile”。研究表明，通过晶相工程促进活性原子的重新排列，形成新的结构框架，在电催化领域取得了显著成果。研究首次发现，金属气凝胶中的不同成分将影响晶相转变，尤其是在高熵合金气凝胶（HEAAs）中，其退火过程中的晶相转变比中熵合金气凝胶更为困难，但它们仍表现出更好的电化学性能。具体地，PdPtCuCoNi HEAAs在乙腈还原反应（ARR）中表现出优异的选择性达到89.24％，产率为746.82mmol h<sup>−1</sup> g<sup>−1</sup><sub>cat.</sub>，法拉第效率为90.75％；并在50小时的长期测试和十次连续电解循环中保持稳定。结构-活性关系表明，从非晶态到FCC相的晶相调控促进了HEAAs中原子的重新排列，从而优化了电子结构，增强了反应中间体的吸附强度，提高了催化性能。这项研究为开发新型ARR电催化剂提供了新的范例，同时也拓展了晶相工程在其他应用领域的潜力。
研究意义
这项研究的创新之处在于通过晶相工程实现高熵合金气凝胶的优化，从而提高乙胺电合成的效率和选择性。这不仅为电催化技术的发展提供了新思路，还为晶相工程在其他领域的应用开辟了新的可能性。这一发现有望推动电催化领域的进一步发展，为未来的环境保护和能源转换提供更多可能性。
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