高熵合金（HEAs）自2004年以来已成为材料科学界的热点，其独特的化学成分使其具有高度的化学无序性，即熵。这种无序性赋予了HEAs非凡的性能，如高强度、延展性以及在高温下的耐磨性和抗撕裂性。科学家们正致力于开发新型HEAs，以提升电催化剂材料的性能。
由于HEAs由多种元素组成，其原子级表面的设计极为复杂。然而，揭示这种复杂性至关重要，因为材料的表面性质直接影响其催化活性。因此，研究人员正在探索原子排列与HEAs催化性能之间的关系。
一个跨学科研究团队开发了一个新的实验平台，能够精确控制HEAs表面的原子结构，并测试其催化性能。这一突破性研究于2023年7月26日发表在《自然通讯》杂志上。
“在我们的研究中，我们制作了一种康托尔合金薄层，这种合金包含了铬、锰、铁、钴和镍等元素，并将其置于铂基底上，”东北大学环境研究生院的教授Toshimasa Wadayama解释说，他是该论文的合著者。“这为我们提供了一个研究氧还原反应（ORR）的理想模型表面。”
通过先进的成像技术，该团队详细观察了Pt-HEAs表面的原子结构，并研究了其在ORR中的表现。他们发现，Pt-HEAs表面的催化性能优于铂钴合金表面，这表明元素在表面的原子排列和分布形成了类似“伪核壳结构”，从而提升了Pt-HEAs的催化性能。
Wadayama及其团队强调了他们的研究结果的广泛应用性，不仅限于任何特定元素组合，还适用于其他纳米材料。
“我们新开发的实验平台为我们提供了强大的工具，以深入了解多组分合金表面微观结构与其催化性能之间的关系。这种方法可以精确地揭示不同组成元素和比例的HEAs的原子级结构、表面微观结构与电催化性能之间的关联，为材料信息学提供可靠的数据集。该平台不仅适用于电催化领域，还适用于功能纳米材料的广泛应用。”
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希望本篇文章《研究人员揭示了一个研究高熵合金电催化的强大平台＂(真的有挂)-知乎》能对你有所帮助！
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