中國(guó)科研團(tuán)隊(duì)合成一種新型合金 助力電解水產(chǎn)氫
來(lái)源：中新網(wǎng) 時(shí)間：2025-10-20 15:47
記者19日從安徽師范大學(xué)獲悉，該校校長(zhǎng)熊宇杰教授與聯(lián)合團(tuán)隊(duì)利用激光輻照所產(chǎn)生的效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)了亞納米級(jí)高熵合金的創(chuàng)制。
據(jù)介紹，該方法具有廣泛的普適性，可制備含有多達(dá)十種金屬元素的亞納米級(jí)高熵合金。相關(guān)研究成果近日發(fā)表在《自然·材料》(Nature Materials)上。
將五種甚至更多不同種類的金屬“融合”成一種結(jié)構(gòu)均勻的新型合金——也就是“高熵合金”，一直以來(lái)都是極具挑戰(zhàn)的科學(xué)難題。
激光誘導(dǎo)等離子激元效應(yīng)制備亞納米級(jí)高熵合金。安徽師范大學(xué)供圖
如果還要把它們做到亞納米級(jí)別，尺寸極小，難度就更大。熊宇杰打了個(gè)比方說：“就像要把五個(gè)以上性格、喜好各不相同的人聚在一起，還要和睦相處，顯然需要花費(fèi)大力氣?！爆F(xiàn)實(shí)中，不同金屬之間也常?！昂喜粊?lái)”，因此傳統(tǒng)的高熵合金合成通常需要在高溫下進(jìn)行，對(duì)元素種類也有限制，合成的合金尺寸也偏大。
科研團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地使用了激光輻照技術(shù)，在溫和條件下實(shí)現(xiàn)了多種金屬的均勻混合，并成功制備出亞納米級(jí)別的高熵合金顆粒。納秒脈沖激光可以在極短時(shí)間內(nèi)將顆粒表面溫度迅速提升至2000攝氏度以上，再以每秒超過十億度的速度迅速冷卻。這一快熱快冷的過程，突破了傳統(tǒng)合成方法的限制，不僅讓不同金屬元素均勻分散并合金化，還可以實(shí)現(xiàn)顆粒尺寸的微小化。
高熵合金在多個(gè)領(lǐng)域，尤其是新能源方面，展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景，是一種極具潛力的催化劑材料。而這種新型激光合成方法大大拓寬了高熵合金的材料選擇范圍，有望推動(dòng)其在更多關(guān)鍵領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用。
熊宇杰解釋說：“高熵合金就像一個(gè)團(tuán)隊(duì)，每種金屬元素就像團(tuán)隊(duì)中的成員，各有所長(zhǎng)。在執(zhí)行任務(wù)時(shí)，每個(gè)人做自己最擅長(zhǎng)的事；而且在一起還可以做各自做不了的事，整個(gè)團(tuán)隊(duì)的效率自然大大提高。”據(jù)介紹，科研團(tuán)隊(duì)制備的由金、鉑、釕、銠、銥五種金屬組成的亞納米高熵合金，正是作為電解水催化劑，表現(xiàn)出優(yōu)異的產(chǎn)氫、產(chǎn)氧活性和穩(wěn)定性。 (吳蘭)
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