1nmサイズの極小の高エントロピー合金ナノ粒子のための連続流動炉合成
Hiroki Minamihara1, Kohei Kusada1,2,3, Dongshuang Wu1
1Division of Chemistry, Graduate School of Science, Kyoto University, Kitashirakawa-Oiwakecho, Sakyo-ku, Kyoto 606-8502, Japan.
Journal of the American Chemical Society
|June 24, 2022
まとめ
研究者は連続流合成を用いた超小型高エントロピー合金ナノ粒子 (HEA NPs) を開発した. これらの新しいHEANPは,例外的な水素進化反応活性を示し,触媒の開発における画期的な進展を示しています.
科学分野:
- 材料科学
- ナノテクノロジー
- カタリシス
背景:
- 高エントロピー合金ナノ粒子 (HEA NPs) は,単金属触媒と比較して優れた触媒性能を提供します.
- 狭いサイズ分布を持つ超小型のHEANPを合成することは,粒子の成長を促進する高温方法のために困難です.
研究 の 目的:
- 超小型で均質なHEANPを製造するための新しい方法論を開発する.
- 先進的な触媒ナノ材料の生産のためのスケーラブルでエネルギー効率の高いプラットフォームを確立する.
主な方法:
- 液相還元法による連続流量原子炉を使用した.
- 平均粒径1.32 ± 0.41 nmのIrPdPtRhRuHEANPを成功して合成した.
主要な成果:
- 報告されたHEANPの最小値 (約1%) を達成した. 素粒子の分布が均一である.
- 10 mA/cm-2で6 mVの超電位で,著しく高い水素進化反応 (HER) 活性を示した.
- 合成されたHEANPは,商用Pt/C触媒の三分の一の過剰能力を示した.
結論:
- 開発されたフロー合成方法は,超小型,均質なHEANPの生産を可能にします.
- 新型HEANPは驚くべきHER活性を示し,エネルギーアプリケーションの有望な触媒として位置づけられています.
- このプラットフォームは高い生産性と再現性があり,大量生産に適しています.
