揭示高熵合金（HEA）材料在氢（H₂）环境下的特性对于其在结构材料、催化和能源等相关反应中的应用具有重要意义。

近日，美国加州大学河滨分校Michael R. Zachariah，匹兹堡大学Wissam A. Saidi，阿贡国家实验室Yuzi Liu，伊利诺伊大学芝加哥分校Reza Shahbazian-Yassar报道了利用原位气室透射电子显微镜（TEM）研究了氧化态FeCoNiCuPt HEA纳米粒子（NPs）在常压H₂环境中的还原特性。

文章要点

1）研究发现，当H₂渗透到氧化层中时，氧化层开始膨胀并转变成多孔结构，但是前期反应主要停留在氧化物的外表面。氧化后的Cu可以完全还原并进一步分解成Cu NPs，而Fe、Co和Ni仍保持氧化相。在H₂还原过程中，氧化物壳层进一步膨胀，同时HEA核的尺寸开始减小，从而导致HEA核和氧化物壳分离。2）原位化学分析表明，氧化层的膨胀是所有过渡金属(Fe、Co、Ni、Cu)向外扩散的结果。

揭示HEA NPs的氢还原特性有助于开发更先进的HEA，用于氢气的制取和储存、催化加氢以及腐蚀去除等应用。

参考文献

Boao Song, et al, Revealing High-Temperature Reduction Dynamics of High-Entropy Alloy Nanoparticles via In Situ Transmission Electron Microscopy, Nano Lett., 2021

DOI: 10.1021/acs.nanolett.0c04572

https://dx.doi.org/10.1021/acs.nanolett.0c04572