Science:纳米粒子新成员——混合金属纳米粒子

发布时间：2018/4/12 0:04:30

科研人员*近开发出了一种将8种金属结合在一个纳米粒子中的技术。

在3月30日《Science》杂志的封面文章中，来自约翰霍普金斯大学和其他三所大学的研究人员报告说，他们的新技术使他们能够将多种金属结合在一起，其中还包括那些通常被认为无法结合的金属。研究人员表示，这一过程创造了新型稳定的纳米粒子，这种纳米粒子可以在化学和能源行业中得到很好的应用。

许多工业产品，如化肥和塑料，都需要在制造过程中借助催化剂的帮助加速化学反应。金属合金纳米粒子（从十亿分之一米到百亿分之一米的粒子）微小的尺寸是成功的关键。然而，截至目前为止，只有一小部分的纳米粒子达到了要求，这是因为将完全不同的金属组合成一种合金时时，会产生许多限制。当使用催化剂将粒子缩小到微观纳米尺寸时，问题就更加难以解决了。

而这种新型纳米粒子制造方法利用冲击波将金属加热到2000开尔文（超过3140华氏度）甚至更高的高温，这种加热速度极快，可以在几毫秒的时间内完成加热和冷却过程。这些金属在高温的作用下融化结合在一起，形成了金属小液滴，然后迅速冷却形成了同质的纳米粒子。这种被称为高熵-合金纳米粒子的新材料，有望在与工业相关的化学反应中得到广泛的应用，并且提高能源使用效率。

约翰霍普金斯大学化学和生物分子工程助理教授、该研究的共同作者之一Chao Wang说：“这种方法可以创造出自然界中不存在的金属新组合，并且在其他方面也是*的。” Wang的研究小组基于这些高熵合金纳米颗粒设计出了五金催化剂，这种催化剂在氨氧化氮的选择性氧化反应方面表现出了*的催化性能，这种氧化反应通常用于化学工业中硝酸的制造，而硝酸则是大规模生产肥料的重要化学物质。

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