Síntesis por choque carbotérmico de nanopartículas de aleación de alta entropía

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Nanotecnología
• Catálisis

Sus antecedentes:

• Incorporar múltiples elementos inmiscibles en una sola nanopartícula es científicamente valioso pero sintéticamente desafiante.
• Los métodos convencionales luchan para crear nanopartículas aleadas complejas.

Objetivo del estudio:

• Presentar un método general y controlable para sintetizar nanopartículas de solución sólida monofásica con múltiples elementos.
• Para demostrar la utilidad de estas nanopartículas en la catálisis.

Principales métodos:

• Utilizando el choque carbotérmico (CTS) mediante mezclas de sales metálicas precursoras de choque térmico en soportes de carbono (~ 2000 K, duración de 55 ms, velocidad de calentamiento de ~ 10 ^ 5 K / s).
• Controlar los parámetros CTS (sustrato, temperatura, duración, velocidad de calentamiento / enfriamiento) para ajustar la química, el tamaño y la fase de las nanopartículas.
• Síntesis de nanopartículas de aleación quinaria de alta entropía (HEA-NP).

Principales resultados:

• Alegó con éxito hasta ocho elementos diferentes en soluciones sólidas monofásicas HEA-NP.
• Control demostrado de la composición, el tamaño y la fase de las nanopartículas (solución sólida frente a separada por fase).
• Se ha logrado una conversión de ~100% y una selectividad de óxido de nitrógeno de >99% en la catálisis de oxidación de amoníaco utilizando HEA-NP sintetizados.

Conclusiones:

• El método de choque carbotérmico ofrece una ruta versátil para fabricar nanopartículas complejas multicomponentes.
• Los HEA-NPs sintetizados a través de CTS muestran una promesa significativa para aplicaciones catalíticas avanzadas, como la oxidación del amoníaco.