據“安徽師范大學”消息，近日，安徽師范大學校長熊宇杰教授團隊聯(lián)合中國科學技術大學相關科研人員，在溫和條件下利用激光輻照激發(fā)等離激元光熱與熱電子效應，成功創(chuàng)制出亞納米尺度的高熵合金。該研究成果已發(fā)表于國際權威期刊《自然·材料》。

將五種或更多不同金屬“融合”為結構均勻的高熵合金，一直以來是極具挑戰(zhàn)的科學難題，尤其在將其尺寸控制在亞納米級別時難度更為顯著。傳統(tǒng)高熵合金合成依賴高溫環(huán)境，對金屬種類限制較多，且產物尺寸通常較大。熊宇杰形象地比喻：“這就像把多個性格迥異的人聚在一起，還要讓他們和諧共處?！?/p>

研究團隊創(chuàng)新采用激光輻照技術，在溫和條件下實現了多種金屬的均勻混合，成功制備出亞納米級高熵合金顆粒。納秒脈沖激光可在極短時間內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率冷卻。這一“快熱快冷”過程不僅突破了傳統(tǒng)合成方法的局限，更實現了對合金顆粒尺寸的亞納米級控制。

高熵合金因其獨特結構與性能，被視為新能源領域極具潛力的理想催化劑材料。熊宇杰解釋說：“高熵合金就像一個團隊，每種金屬元素就像團隊中的成員，各有所長。在執(zhí)行任務時，每個人做自己最擅長的事；而且在一起還可以做各自做不了的事，整個團隊的效率自然大大提高?！?/p>

研究團隊制備的由金、鉑、釕、銠、銥五種金屬組成的亞納米高熵合金，在電解水產氫反應中表現出卓越的催化活性和穩(wěn)定性。在質子交換膜電解槽中，其性能顯著優(yōu)于目前商用的鉑碳催化劑與二氧化釕催化劑。

這項激光合成新方法極大拓展了高熵合金的材料體系與應用范圍，有望推動其在能源、催化等領域的實際應用，為新材料研發(fā)提供全新路徑。