Adaptación del ordenamiento químico local a través del ajuste elemental en aleaciones de alta entropía

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Nanotecnología
• Catálisis

Sus antecedentes:

• Las aleaciones de alta entropía (HEAs) ofrecen amplias posibilidades de composición para aplicaciones avanzadas.
• Comprender las configuraciones atómicas y elementales locales en los HEA, especialmente los nanomateriales basados en metales nobles, es crucial pero desafiante.
• Las lagunas de conocimiento actuales dificultan el diseño racional de nano-HEAs para la conversión y catálisis de energía.

Objetivo del estudio:

• Determinar con precisión las disposiciones estructurales y elementales a nivel atómico en los modelos de HEAs (RhPtPdFeCo y RuPtPdFeCo).
• Investigar el impacto de la sustitución de un solo elemento en la distribución y el ordenamiento elemental.
• Demostrar el control de la ordenación local en las AES mediante el ajuste de las concentraciones elementales.

Principales métodos:

• Síntesis de nanomateriales modelo de aleación de alta entropía.
• Técnicas avanzadas de caracterización para sondear la estructura a nivel atómico y la distribución elemental.
• Variación sistemática de los elementos constituyentes y sus concentraciones.

Principales resultados:

• La sustitución de Rh por Ru en los HEA indujo cambios significativos desde la mezcla aleatoria hasta el ordenamiento elemental local.
• El ordenamiento local en HEAs que contienen Ru podría ajustarse variando la concentración de Ru.
• Capacidad demostrada para controlar el agrupamiento local de Ru y formar heteroestructuras distintas.

Conclusiones:

• Desarrolló un método práctico para manipular las estructuras atómicas locales y los arreglos elementales en HEAs basados en metales nobles.
• Proporcionó información fundamental sobre las relaciones estructura-propiedad de los nanomateriales HEA.
• Establecer las bases para la comprensión mecanicista y el diseño de las AES en catálisis y conversión de energía.