与单一金属化合物相比，双金属化合物具有独特的化学性质，是一种重要的金属材料。然而，由于组成元素的热力学不混溶性，传统上难以获得均匀合金双金属化合物。γ-辐照、火花放电、脉冲激光烧蚀、表面等离子体共振等方法虽被用于制备合金双金属，但这些技术通常需要严苛的工艺条件和复杂的工艺。因此，迫切需要一种通用的合成方法来制备均匀合金双金属材料。

有鉴于此，马里兰大学的胡良兵和美国特拉华大学的焦峰等人，通过一种非平衡合成策略，解决了双金属化合物中的不混溶问题，制备了一系列新型双金属合金。

本文要点

1）使用Cu基双金属化合物作为证明，根据二元相图，在室温条件下Cu在Cu_0.9X_0.1的组成中，与Pd、Zn等金属发生热力学混溶，而与Ag、Ni、Sn、In等金属发生不混溶。

2）非平衡合成策略可以使Cu与几乎所有的普通金属混合成均匀的双金属纳米颗粒。例如，Cu-Ag和Cu-Ni在它们的本体相图中有可混溶性间隙，但在非平衡合成中它们可以均匀混合。

3）双金属合金纳米颗粒具有不同于单组分金属的独特催化性能。研究Cu-X双金属纳米颗粒中X金属在电化学还原一氧化碳(COR)中的作用发现，与纯Cu相比，Cu_0.9Ni_0.1的电流密度为93 mAcm^-2，多碳(C2+)产品的法拉第效率最高，约为76%。

总之，该工作提出的非平衡合成策略为双金属合金材料的合成打开了新的大门，有望加速双金属合金的应用研究。

参考文献：

Chunpeng Yang et al. Overcoming immiscibility toward bimetallic catalyst library. Science Advances, 2020.

DOI: 10.1126/sciadv.aaz6844

http://doi.org/10.1126/sciadv.aaz6844