高熵合金气凝胶(HEAA)结合了高熵合金和气凝胶的优点，是一种很有前景的催化反应新平台。然而，由于不同金属的还原电位和相容行为的差异，实现单相HEAAs仍然是一个巨大的挑战。
近日，江南大学刘天西教授，张楠，青岛大学白树行通过冻融法制备了PdCuAuAgBiIn高熵合金气凝胶(HEAAs)，作为CO2RR的高活性和耐久性催化剂，此外，它也是制备多组分HEAAs的通用催化剂，如七元PdCuAuAgBiInCo HEAAs、七元PdCuAuAgBiInZn HEAAs和八元PdCuAuAgBiInCoNi HEAAs。
文章要点
1）以氯化钯酸钠(NaPdCl4)、氯化亚铜(CuCl2)、氯金酸(HAuCl4)、硝酸银(AgNO3)、五水硝酸铋(Bi(NO3)3∙5H2O)和四水三氯化铟(InCl3∙4H2O)为前驱体(cM ≤ 0.5 mM)，硼氢化钠(NaBH4)为还原剂，水为溶剂，在氟化铵(NH4F)存在下，通过简单的冻融反应合成了PdCuAuAgBiIn HEAAs。
2）研究发现，PdCuAuAgBiIn HEAAs在很宽的潜在窗口内表现出良好的CO2RR活性，选择性地产生HCOOH和C1，实现了从-0.7到-1 V下，几乎100%的C1产物的法拉第效率(FE)。在-1 V下，HCOOH值的最大FE为98.1%，表现优于PdCuAuAgBiIn高熵合金颗粒（HEAPs）和Pd MAs。此外，当在具有0.5 M KHCO3的流动池装置中应用时，HCOOH的电流密度和FE分别几乎为200 mA·cm-2和87%。
3）研究发现，PdCuAuAgBiIn HEAAs中不同金属与表面不饱和中心之间的强相互作用可以调节不同金属的电子结构，优化HCOO*在催化剂表面的有利中间吸附，通过抑制CO中毒和竞争性析氢副反应来提高HCOOH的产量。
这项工作不仅为HEAAs的可控合成提供了一种简便的策略，而且可以促进HEAAs在催化等方面的基础研究。
参考文献
Liu Hanjun et.al High-entropy Alloy Aerogels: A New Platform for Carbon Dioxide Reduction. Adv. Mater. 2022
DOI: 10.1002/adma.202209242
https://doi.org/10.1002/adma.202209242
