CO₂具有很强的温室效应，严重影响了环境和可持续发展，将CO₂转化为烃类化合物是非常好的策略。现有的单种金属在CO₂催化转化反应中有缺陷，比如电催化反应中的过电势太高，催化剂的稳定性，催化反应的选择性等。印度理工学院的Abhishek K. Singh, Sudhanshu Sharma, Chandra Sekhar Tiwary, Krishanu Biswas等研究了高熵合金金属在CO₂和CO还原反应中的电催化反应。

本文要点

（1）使用熔化-低温研磨法（melting and cryogrinding）合成了高熵金属（high-entropy alloy (HEA: AuAgPtPdCu)）应用于电催化CO₂催化转化反应。高熵合金中的AuAgPtPdCu元素分布情况通过HR-STEM方法对不同元素排列位置进行了标记，使用原子探针显微镜（atom probe microscopy）对不同元素在纳米颗粒中分布情况进行表征，发现各种元素在纳米颗粒中实现了均匀分布。CO₂电还原反应的气体产物法拉第效率达100 %，过电势为0.3 V vs. RHE，使用气相色谱检测反应产物有CO, CH₄, C₂H₄, H₂，并得到了不同产物的法拉第效率。

（2）密度泛函理论对反应机理进行了研究，认为反应过程中-*OCH₃和*O中间体的吸附和脱附过程在热力学上有较强的优势。相对于CO₂电催化中常用的Cu(111)晶面，高熵纳米粒子有比较好的优势。

参考文献

Subramanian Nellaiappan; Nirmal Kumar Katiyar; Ritesh Kumar; Arko Parui; Kirtiman Deo Malviya; K. G. Pradeep; Abhishek K. Singh*; Sudhanshu Sharma*; Chandra Sekhar Tiwary*; Krishanu Biswas*

       High-Entropy Alloys as Catalysts for the CO2 and CO Reduction Reactions: Experimental Realization

       ACS Catal. 2020, 10, XXX, 3658-3663，DOI: 10.1021/acscatal.9b04302

       https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acscatal.9b04302