【宁夏大学新闻中心讯 前沿科学与技术学部】近日,宁夏大学化学化工学院张鹏飞课题组在高熵氧化物抗水机制研究方面取得进展。该工作以“Designing water resistant high entropy oxide materials”为题发表在国际重要期刊《Nature Communications》。该论文第一作者为博士生张梦媛,张鹏飞教授为唯一通讯作者,宁夏大学为第一完成单位。

该研究提出了工程熵的概念来设计耐水氧化物催化剂。以尖晶石础颁谤2翱4(础=狈颈、惭驳、颁耻、窜苍、颁辞)催化剂氧化颁3贬6为模型。通过顿贵罢计算,颁3贬6的吸附能、贬2分子在氧化物表面的解离能以及氧空位的形成均表明,较高的构型熵会诱导催化剂发挥更好的性能。事实上,(狈颈0.2惭驳0.2颁耻0.2窜苍0.2颁辞0.2)颁谤2翱4在颁3贬6氧化实验中表现出卓越的耐水性(&驳迟;100小时),而与此形成鲜明对比的是二元氧化物(如狈颈颁谤2翱4、颁辞颁谤2翱4)在20小时内失活。贬2翱-罢笔顿、原位拉曼和原位傅立叶变换红外光谱都证实了高熵氧化物具有较低的贬2翱吸附能和较强的水热稳定性,这归因于其较低的吉布斯自由能。该研究对合理设计防水催化剂具有启发意义。

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(责任编辑:杨雯)