中新網(wǎng)合肥10月19日電 (記者 吳蘭)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”,一直以來都是極具挑戰(zhàn)的科學(xué)難題。
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。”現(xiàn)實(shí)中,不同金屬之間也常!昂喜粊怼,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!睋(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。(完)

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