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熵增工程在电催化反应中的研究进展
1
作者 张新义 任楷 +8 位作者 刘妍宁 谷振一 黄志雄 郑硕航 王晓彤 郭晋芝 Igor V.Zatovsky 曹峻鸣 吴兴隆 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2024年第7期36-42,共7页
目前对高性能与高稳定性的电催化剂进行精准合成仍然是亟待解决的问题。熵作为是最重要的热力学参数之一,是描述体系无序程度的物理量,其数值主要由材料的结构、磁矩、原子和电子振动共同决定。根据体系的构型熵值,我们通常将材料分为... 目前对高性能与高稳定性的电催化剂进行精准合成仍然是亟待解决的问题。熵作为是最重要的热力学参数之一,是描述体系无序程度的物理量,其数值主要由材料的结构、磁矩、原子和电子振动共同决定。根据体系的构型熵值,我们通常将材料分为低熵材料(ΔS_(mix)<1R)、中熵材料(1R≤ΔS_(mix)≥1.5R)和高熵材料(ΔS_(mix)>1.5R)。随着熵值的增加,材料本征的物理与化学性质也会随之发生相应的变化。得益于不同金属元素的共存,在界面处原子级的多组分排列,所产生的协同性高熵效应能够有效地提升电催化反应的活性,因此在电催化领域中得到了广泛的研究关注。本综述对高熵电催化剂的基本概念、合成路线(“自上而下”与“自下而上”)以及在不同电催化反应类型中的高熵材料结构与性能之间的构效关系进行了系统总结,主要包括析氢(HER)、析氧(OER)、氧还原(ORR)、醇氧化(AOR)、氮还原(NRR)和二氧化碳还原反应(CO_(2)RR)等,从而阐明熵增工程对高性能电催化剂设计与应用的优势与潜力。同时,针对目前高熵催化剂研究所面临的主要问题与挑战,对未来基于熵增工程的高熵电催化剂的设计思路与合成方法进行展望。 展开更多
关键词 熵增 合成 电化学 高熵催化剂 电催化
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高熵电催化剂超快速高温合成的研究进展 被引量：1
2
作者 冯磊 陈艺中 +2 位作者 许招芬 谭静雯 高庆生 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第25期3715-3727,共13页
高熵材料在电催化应用中引起极大的关注.然而,高熵材料的合理设计及制造与合成技术密切相关.与传统合成技术不同,超快速高温合成策略利用特殊的动力学条件,制备具有非热力学平衡结构的高熵电催化剂,并获得优异的催化性能.本文首先阐述... 高熵材料在电催化应用中引起极大的关注.然而,高熵材料的合理设计及制造与合成技术密切相关.与传统合成技术不同,超快速高温合成策略利用特殊的动力学条件,制备具有非热力学平衡结构的高熵电催化剂,并获得优异的催化性能.本文首先阐述了高熵材料的熵理论,并介绍了焦耳快速加热、微波辅助技术、激光烧蚀与喷雾快速热解等一系列超快速高温合成技术,比较了这些合成技术的机理与优缺点.其次,全面分析了高熵合金、高熵氧化物、高熵碳化物及高熵硫化物的亚稳态结构与电催化性能的内在关联,以此证明超快速高温合成策略的电催化应用潜力.最后,对超快速高温合成策略的未来技术发展方向进行了展望,并指出了其在制备高熵材料过程中存在的挑战.本文对合成高性能电催化剂具有重要意义. 展开更多
关键词 超快速高温合成 熵理论 高熵电催化剂 电催化应用
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高熵合金催化剂在电解水制氢和氢燃料电池应用中的研究进展 被引量：1
3
作者 易宇楠 倪雨茜 +4 位作者 张嘉宁 袁英 刘悦 王琳 阳耀月 《低碳化学与化工》 CAS 北大核心 2024年第9期62-71,共10页
发展绿色氢能和氢燃料电池被视为实现我国双碳目标的重要抓手,需要开发高活性、高稳定性且廉价的电催化剂。高熵合金(HEA)因其表面复杂性和成分可调性,为构建高性能的催化活性位点提供了可能。通过组分选择及调控,有望实现针对不同电化... 发展绿色氢能和氢燃料电池被视为实现我国双碳目标的重要抓手,需要开发高活性、高稳定性且廉价的电催化剂。高熵合金(HEA)因其表面复杂性和成分可调性,为构建高性能的催化活性位点提供了可能。通过组分选择及调控,有望实现针对不同电化学反应的表面活性位点的优化,进而大幅度提升HEA催化剂性能。近年来,HEA材料在电催化领域受到了广泛关注,有望成为理想的新型电催化剂。介绍了HEA催化剂的主要合成方法,总结了HEA催化剂在电解水制氢和氢燃料电池中的最新应用,展望了HEA催化剂的发展趋势及面临的问题,以期为HEA催化剂的设计和制备提供参考。 展开更多
关键词 高熵合金催化剂 电解水制氢 氢燃料电池
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高熵合金催化剂的制备方法及其应用
4
作者 胡庆 姚振华 +1 位作者 胡茂从 孙玉澄 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期44-47,53,共5页
系统介绍了高熵合金的制备方法,包括脱合金法､机械合金法､热还原法及其他方法,评述了高熵合金催化剂在电催化析氢反应､析氧反应及氧还原反应中的应用,提出了目前面临的问题并进行了展望。
关键词 高熵合金催化剂 制备方法 应用
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