高熵氧化物是由5种或5种以上主元,按等摩尔比或接近等摩尔比组成的一类新型材料。自2015年,Rost、Maria和Curtarolo等人首次报道了岩盐型高熵氧化物,其作为一种新兴材料受到科研工作者的高度关注,并推动了高熵陶瓷材料(碳化物、硫化物、氟化物等)的发展,以及在介电、磁学、储氢和能源转化等领域中的应用。其中,高熵氧化物由于丰富的活性位点、可调节的比表面积、稳定的晶体结构、独特的几何相容性和电子结构等特性,在化学催化领域展示出广阔的应用前景。
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本综述中,吴忠帅团队系统总结了高熵氧化物在化学催化领域的研究进展,并对其在能源催化转化方向的未来挑战进行了前瞻性展望。该综述首先总结了高熵氧化物催化剂的设计与结构调控,以及其在经典热催化(CO氧化和CO2加氢)和电催化方向(电解水制氢、燃料电池、有机/无机物电氧化)的应用进展;其次,剖析了高熵氧化物催化剂的物化性质与催化性能间的构效关系和反应催化机制,阐明了高熵氧化物及其衍生催化剂在催化领域的独特优势及提升策略;最后,讨论了高熵氧化物的精准制备及其在化学催化应用方面存在的诸多挑战和未来的发展方向,希望推动其在催化和能源转化等领域的广泛应用。
该综述以“Recent Status and Challenging Perspective of High Entropy Oxides for Chemical Catalysis”为题,于近日发表在Chem Catalysis上,该工作的第一作者是我所508组博士研究生王一和博士后米金星。上述工作得到国家****科学基金、中科院洁净能源创新研究院合作基金、中国博士后科学基金等项目的资助。(文/图 王一、米金星)
文章链接:https://doi.org/10.1016/j.checat.2022.05.003