Nanopartículas de óxido de alta entropía sintetizadas por un proceso continuo de flujo hidrotermal supercrítico

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Nanotecnología
• Catálisis

Sus antecedentes:

• Las nanopartículas de óxido de alta entropía (HEO NPs) son reconocidas por su excepcional estabilidad y rendimiento catalítico.
• Los métodos de síntesis tradicionales para las PN HEO a menudo requieren altas temperaturas y procesos prolongados, lo que limita su escalabilidad y aplicación.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un método de síntesis novedoso, rápido y a baja temperatura para nanopartículas de óxido denario de alta entropía (HEO NPs).
• Caracterización de la estructura y la composición elemental de las NP HEO sintetizadas.
• Evaluar la actividad catalítica de las NP HEO en la oxidación de CO.

Principales métodos:

• Síntesis de las NP HEO denarias mediante un proceso de flujo hidrotermal supercrítico continuo.
• Caracterización mediante microscopía electrónica de transmisión de barrido de campo oscuro anular de ángulo alto de resolución atómica (HAADF-STEM).
• Análisis elemental mediante espectroscopia de rayos X de dispersión de energía (EDS).

Principales resultados:

• Se han sintetizado con éxito PNP denarios HEO que contienen 10 elementos metálicos (La, Ca, Sr, Ba, Fe, Mn, Co, Ru, Pd, Ir) con una estructura de tipo perovskita.
• El proceso de flujo hidrotermal supercrítico continuo permitió la formación rápida de NP (segundos) a una temperatura relativamente baja sin calcinación.
• HAADF-STEM y EDS confirmaron la dispersión homogénea de los 10 elementos metálicos dentro de las nanopartículas.
• Los NP HEO sintetizados exhibieron una actividad catalítica significativamente mayor para la oxidación de CO en comparación con los NP LaFeO₃.

Conclusiones:

• El proceso de flujo hidrotermal supercrítico continuo es un método altamente eficiente para sintetizar NP HEO denarios complejos.
• Las NP HEO resultantes poseen una composición y estructura únicas, lo que conduce a propiedades catalíticas mejoradas.
• Este avance abre nuevas vías para el desarrollo de materiales catalíticos avanzados.