具有元素和结构多样性的多元氧化物（MEO）纳米颗粒已被广泛研究用于催化和能量应用。尽管成分控制为材料发现提供了广阔前景，然而，由于纳米级多元素混合的内在复杂性，目前的氧化物纳米颗粒通常仅限于少数阳离子。

近日，美国马里兰大学胡良兵教授，伊利诺伊大学芝加哥分校Reza Shahbazian-Yassar，约翰霍普金斯大学王超教授，匹兹堡大学Guofeng Wang报道了合理设计和合成具有可调组成，大小和结构的单相MEO纳米颗粒。

文章要点

1）非平衡合成具有快速的高温加热功能，可促进多元素混合以形成MEO，而较短的加热时间可有效避免颗粒聚集和氧化物还原。

2）由于阳离子的差异很大，研究人员开发了三种策略（温度，氧化和熵驱动的混合）来合成和稳定包含多达十种阳离子（包括贵族元素）的单相MEO纳米颗粒。理论模拟和高达1,073 K的原位观察结果表明，与少元素纳米颗粒相比，十元氧化物纳米颗粒显示出优异的结构稳定性。

3）通过快速合成和筛选，基于高熵设计和稳定性，研究人员获得了一种在100小时内对甲烷燃烧表现出高催化性能和优异稳定性的多元素氧化物纳米颗粒催化剂。从而展示了MEO纳米颗粒作为开发高稳定性催化剂的材料平台的前景。

参考文献

Li, T., Yao, Y., Huang, Z. et al. Denary oxide nanoparticles as highly stable catalysts for methane combustion. Nat Catal (2021).

DOI：10.1038/s41929-020-00554-1

https://doi.org/10.1038/s41929-020-00554-1