蔡泽兴助理教授和藤田武教授领导的古天乐澳门太阳集团城app小组成功开发出均匀含有14种元素的超多元催化剂，并希望实现通用催化剂

环境科学与工程蔡泽兴助理教授、藤田武教授，成功开发了一种“纳米多孔超多元催化剂”*2，该催化剂均匀混合了14种元素*1，用作原子水平的催化剂。

图1纳米多孔多元催化剂示意图

生产纳米多孔超多元催化剂的方法很简单，是通过脱合金*3实现的，脱合金可以选择性地腐蚀并洗脱合金中的特定元素。具体来说，只需创建包含 14 种元素的铝合金并优先将铝溶解在碱性溶液中即可创建纳米多孔超多元素催化剂。人们发现，通过这种类似于哥伦布鸡蛋的简单方法，可以制造出孔径约为5纳米、具有大比表面积（物体单位质量的表面积）的纳米多孔结构，同时铝以外不溶于碱性溶液的元素聚集并凝结，形成14种元素在原子水平上均匀分布的固溶体合金*4。此外，还发现由于多元素叠加效应（鸡尾酒效应）*5，纳米多孔超多元催化剂作为水电解电极材料具有优异的性能。

图2 纳米多孔超级多元催化剂的制备方法

图3 14元纳米多孔超多元催化剂的X射线图谱图

纳米孔超多元催化剂由多种元素组成，因此未来它们可能会利用其多功能性作为通用催化剂。它还有望用于高难度的催化反应。但由于元素较多，各个元素的作用存在很多未知数，仅用现有的理论体系很难做出预测。需要利用材料信息学*6等信息科学进行古天乐澳门太阳集团城app，并为每个反应选择最佳元素来定制元素。

蔡助理教授和藤田教授说：“我们创造了一种非常有趣的新物质，它是通常不会混合的元素的均匀混合物，例如水和油。我们希望它有多种应用。我们还能够利用新推出的电子显微镜“NEO ARM”的高分析能力。

该古天乐澳门太阳集团城app成果于2021年8月20日（英国时间）发表在国际科学期刊《化学科学》网络版上。

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[论文信息]
出版期刊：化学科学（在线）（英国皇家化学学会）
论文标题：“用于水分解电催化的含十四种元素的纳米多孔超高熵合金”
作者：蔡泽星、Hiromi Goou、Yoshikazu Ito、Tomoharu Tokunaga、Masahiro Miyauchi、Hideki Abe、Takeshi Fujita
DOI：101039/d1sc01981c

※１ 14 种
铝 (Al)、银 (Ag)、金 (Au)、钴 (Co)、铜 (Cu)、铁 (Fe)、铱 (Ir)、钼 (Mo)、镍 (Ni)、钯 (Pd)、铂 (Pt)、铑 (Rh)、钌 (Ru)、钛 (Ti)

※2纳米孔超多元催化剂
具有海绵结构（具有纳米尺寸孔的多孔结构）的催化剂，其中纳米尺寸的孔随机连接，并且10种以上的元素均匀分布。

※３脱合金
一种选择性腐蚀和洗脱合金中特定元素的方法。也称为选择性腐蚀。

※４固溶合金
指两种或多种元素相互溶解形成均匀固相的物质。

※5 多元素叠加效果（鸡尾酒效果）
各种组成原子之间的非线性相互作用引起的特征表达。预计它将表现出传统合金催化剂所不具备的独特且优异的催化性能。

※6材料信息学
结合材料科学和信息科学的框架，能够预测各种物理特性，从而促进新材料的开发。

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