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【图文解读】图一多组元高熵金属间化合物催化剂的概念设计和微观结构表征(a)双相结构脱合金到多孔枝晶状L12结构的示意图(b)SEM和EBSD表征,乡村兴|说明原始条带表面形貌和双相的微观结构(c)TEM与相应的SAED表征,乡村兴|说明原始HEI中的FCC-L12和BCC-Heusler双相结构图二脱合金之后的条带表面形貌,结构及多组元特征的表征.(a)SEM表征,说明其均匀分布的多孔枝晶形貌。看振该成果以题为Multicomponentintermetallicnanoparticlesandsuperbmechanicalbehaviorsofcomplexalloys在Science发表。

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更重要的是,知识作者们通过原子级球差电镜和三维原子探针相结合,知识从实验的角度上验证了多组元L12结构中的原子构型(Fe,Co,Ni原子随机地排列在面心位置,Al,Ti原子则分布在顶点位置以支撑intermetallic结构)。2018年,改变在刘锦川教授(通讯作者)的带领下首次提出了多组元金属间化合物的合金设计理念,改变通过控制在纳米尺度下的有序-无序相变行为,在块体金属材料中成功引入了高密度的多组元金属间纳米粒子(MCINPs),成功克服了传统金属材料中强度和塑性不可兼得的瓶颈问题。(f)HER反应过程示意图本工作采用简便、命运可大规模生产的单辊甩带法制备了高熵金属间化合物合金催化剂(原子成分FeCoNiAlTi)用于电化学析氢和析氧的研究。

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(d)原子分布的DFT模型,蹲点墩村说明其结构位点分离的本征属性(A:AlTi,B:FeCoNi)(e)3DAPT表征,蹲点墩村说明其多组元特征图三HEI在1.0MKOH溶液中的电催化性能(a)SLV曲线(b)Tafel斜率(c)电流密度为20mA和100mAcm-2时的稳定性测试(d)在0MKOH中,过电位和Tafel斜率与其他60余种不同催化剂的比较,表明L12HEI是一种与贵金属催化剂相媲美的低成本催化剂(插图为原材料成本的比较)(e)脱合金随时间结构演变与催化性能变化之间的关系图四DFT模拟(a)DFT计算L12HEI不同暴露面上H2O分子的Ead,并与Pt-(111)进行了比较,结果表明,在反应的Volmer步骤中,H2O分子在L12HEI催化剂表面的吸附增强。

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