贵金属高熵合金纳米框架

甲醇氧化活性15倍于铂黑

喷雾干燥结合热分解还原，制备从五元到八元、单相固溶体的三维纳米框架，实现贵金属基高熵合金的原子级精准合成。

Zhao, Panchao · 郝晓东 · Hemu, Pi · Zhang, Bosheng · Chi, Lei · Na, Zhou · Xiangping, Chen · Kan, Dongxiao · 许并社 · 张国君 · 陈家林 · Yi, Wei · 操齐高

Science Advances 2025

具体参数

甲醇氧化质量活性

{'zh': '2637', 'en': '2637'} mA/mg Pt

组分范围

{'zh': '5–8', 'en': '5–8'}

技术优势

催化活性超高

PtNiCoCuRuIr HEA-3DNF的甲醇氧化质量活性达2637 mA/mg Pt，是商业铂黑的15倍，显著降低贵金属用量。

合成方法通用

喷雾干燥结合热分解还原可从五元扩展到八元组分，并适用于Pt基、Ir基、Ru基及PtRu基高熵合金。

贵金属促进还原

贵金属（Pt、Ru、Ir）降低过渡金属（Ni、Co、Cu、Fe）的还原活化能，使多元素在H2中同时还原形成单相固溶体。

应用场景

• 甲醇氧化催化剂：以极低铂用量实现高甲醇氧化电流，替代传统铂黑降低催化剂成本。
• 直接甲醇燃料电池：提升阳极甲醇氧化效率，减少贵金属用量，推动DMFC商业化。
• 高熵合金催化剂：提供一种从五元到八元、多贵金属组合的通用合成方法，用于筛选高活性催化剂。
• 多金属协同催化：利用贵金属与过渡金属协同降低还原活化能，形成单相固溶体以优化催化性能。