高熵合金纳米粒子（HEA-NPs）由于具有可调的活性、优异的热稳定性和化学稳定性以及协同催化效应，在催化、储能和转化等方面具有广泛的应用前景。然而，由于所需的关键合成条件(通常涉及高温)，高效地规模化生产具有均匀粒径和均匀元素分布的HEA-NPs仍然是一个挑战。
近日，美国马里兰大学胡良兵教授报道了展示了一种简便、高效和可规模化的微波加热方法，用于在不同尺寸的碳基衬底上合成HEA-NPs。
文章要点
1）为了在充分的官能团缺陷之间达到平衡以有效吸收微波辐射，同时保持良好的导热性能以快速传递诱导的局域热，研究人员对rGO进行了预还原。在部分还原rGO衬底后，实现了在几秒钟内达到∼1850 K的平均高温，这使得前驱体能够分解成液态金属。作为概念验证，研究人员成功地合成了尺寸分布均匀的PtPdFeCoNi HEA-NPs，其尺寸分布为∼12 nm，没有出现元素分离和相分离。
2）根据温度、蒸汽压和质量损失之间的关系，研究人员揭示了颗粒元素比的变化，为实现目标组成比提供了指导。此外，除了GO等二维碳材料外，这种微波合成HEA-NPs的方法还可以应用于其他碳基底，包括CNFs等一维材料和C-wood等三维材料，这些材料也对生成的HEA-NPs的颗粒大小提供了维度效应。
3）这种微波加热方法具有以下几个优点：(1)超高温；(2)加热均匀；(3)加热和降温速度快(几秒钟内)；(4)适用于各种尺寸的碳材料；(5)性价比高。鉴于这些优点，这种微波辐射诱导焦耳加热方法具有很大的潜力应用于卷到卷工艺，以实现纳米材料的规模化生产。
参考文献
Haiyu Qiao, et al, Scalable Synthesis of High Entropy Alloy Nanoparticles by Microwave Heating, ACS Nano, 2021
DOI: 10.1021/acsnano.1c05113
https://doi.org/10.1021/acsnano.1c05113
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