高熵合金由于其组成的灵活性、电子结构的可调性和优异的稳定性,在电催化领域受到了广泛的关注,然而非晶-结晶高熵超薄纳米片的合成仍然是一个挑战。近期,化学与化工学院袁强教授课题组(纳米与能源工程创新课题组)在构建可用于直接乙二醇燃料电池的非晶-晶体二维十元高熵合金纳米片的研究中取得了研究进展。该研究结果以“Amorphous–crystalline denary high-entropy alloy ultra-thin nanosheets as stable and CO resisting electrocatalysts for direct ethylene glycol fuel cells”为题发表在期刊《Chemical Engineering Journal》上(中科院一区TOP期刊,影响因子13.2)。第一作者为2022级博士研究生郑哲,指导老师为袁强教授。
该文章通过可见光诱导合成了一种十元A/C-PtTePdAgAuBiIrRuOsRh高熵合金(HEA)纳米片(uNSs)催化剂,在乙二醇氧化反应中分别表现出40.27 A mgPt-1和50.62 mA cm-2的优异的质量活性和比活性,并具有高CO耐受性和长期稳定性。原位傅里叶变换红外光谱和核磁共振光谱表明A/C-PtTePdAgAuBiIrRuOsRh HEA uNSs断裂了C-C键,从而实现了10电子EG完全氧化。原位拉曼光谱表明在A/C-PtTePdAgAuBiIrRuOsRh HEA uNSs的表面可以产生丰富的OHads,这有利于CO物种的去除,从而提高活性和稳定性。在实际的直接乙二醇燃料电池中,作为一种高效阳极电催化剂,A/C-PtTePdAgAuBiIrRuOsRh HEA uNSs催化剂在氧气和空气中的峰值功率密度(142 mW cm-2和98 mW cm-2)远高于商业Pt/C(97 mW cm-2和52 mW cm-2)。(文章链接:https://doi.org/10.1016/j.cej.2025.165560)
袁强:贵州大学化学与化工学院教授,博士生导师。2006年毕业于厦门大学,先后在清华大学、新加坡国立大学和国王阿卜杜拉科技大学从事博士后研究。袁强教授课题组近二十年来一直致力于金属纳米材料的设计、合成方法学、结构表征及其在氢/液体燃料电池和电化学水解制氢/氧的应用性能研究。以第一/通讯作者在Nature Communications, Advanced Materials, Advanced Functional Materials,Advanced Energy Materials, Nano Letters, Journal of Energy Chemistry, Rare Metals, Nano Research, Chemical Science, Chemical Engineering Journal等SCI期刊发表科研成果50多篇(自然指数期刊19篇),被Nature等期刊引用2400余次,H指数28。
一审:王海燕 一校:任雪莹
二审:吕梦岚 二校:林 敏
三审:杨 静 三校:何思瑶