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中國科研團隊合成一種新型合金助力電解水產氫

文章來源：新能源網更新時間：2025-10-21 16:02:02

中新網合肥10月19日電 (記者吳蘭)記者19日從安徽師范大學獲悉，該校校長熊宇杰教授與聯合團隊利用激光輻照所產生的效應，實現了亞納米級高熵合金的創制。

　　據介紹，該方法具有廣泛的普適性，可制備含有多達十種金屬元素的亞納米級高熵合金。相關研究成果近日發表在《自然·材料》(Nature Materials)上。

　　將五種甚至更多不同種類的金屬“融合”成一種結構均勻的新型合金——也就是“高熵合金”，一直以來都是極具挑戰的科學難題。

激光誘導等離子激元效應制備亞納米級高熵合金。　安徽師范大學供圖

　　如果還要把它們做到亞納米級別，尺寸極小，難度就更大。熊宇杰打了個比方說：“就像要把五個以上性格、喜好各不相同的人聚在一起，還要和睦相處，顯然需要花費大力氣。”現實中，不同金屬之間也常常“合不來”，因此傳統的高熵合金合成通常需要在高溫下進行，對元素種類也有限制，合成的合金尺寸也偏大。

　　科研團隊創新性地使用了激光輻照技術，在溫和條件下實現了多種金屬的均勻混合，并成功制備出亞納米級別的高熵合金顆粒。納秒脈沖激光可以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度迅速冷卻。這一快熱快冷的過程，突破了傳統合成方法的限制，不僅讓不同金屬元素均勻分散并合金化，還可以實現顆粒尺寸的微小化。

　　高熵合金在多個領域，尤其是新能源方面，展現出廣闊的應用前景，是一種極具潛力的催化劑材料。而這種新型激光合成方法大大拓寬了高熵合金的材料選擇范圍，有望推動其在更多關鍵領域的實際應用。

　　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。”據介紹，科研團隊制備的由金、鉑、釕、銠、銥五種金屬組成的亞納米高熵合金，正是作為電解水催化劑，表現出優異的產氫、產氧活性和穩定性。(完)

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