Le catalyseur nanoporeux super multi-éléments particulier favorise la séparation de l’eau de l’eau potable en hydrogène et oxygène. Crédit : Takeshi Fujita
Création facile d’un catalyseur extrêmement multi-éléments contenant de manière homogène 14 composants.
Un groupe d’enquête japonais a réussi à créer un “catalyseur nanoporeux extrêmement multi-éléments” [1] qui a 14 éléments [2] qui sont mélangés uniformément au niveau atomique et utilisés comme invite. Une haute entropie alliage composé de dix éléments ou plus pourrait agir comme une incitation à présenter « l’omnipotence et la polyvalence » ayant la capacité de modifier librement la morphologie et de devenir énergique selon l’industrie de la réaction. Cependant, jusqu’à présent, il n’a pas été simple de produire des métaux entropiques composés de plus de dix éléments. La raison en est la présence de combinaisons de quelques éléments difficiles à mélanger, comme l’eau et l’huile essentielle.
Un groupe de recherche mutuel formé par le chercheur associé Cai ZeXing et le professeur Takeshi Fujita à l’école associée aux sciences de l’environnement et à l’ingénierie, Kochi College of Technology, ainsi que le professeur Masahiro Miyauchi à l’école associée à la science des matériaux et à l’ingénierie, la société de technologie de Tokyo a développé un « nanoporeux catalyseur extrêmement multi-éléments” avec une méthode appelée de-alliage [3] via la détérioration sélective et l’évasion de l’élément spécifié de votre alliage. La méthode de fabrication est simple : un bon alliage d’aluminium contenant 14 éléments peut être préparé, et le conducteur nanoporeux super multi-éléments est fabriqué par dissolution préférentielle d’aluminium léger à l’aide d’un remède alcalin. Il a été trouvé qu’en utilisant ce procédé, tout en créant une construction nanoporeuse avec une grande surface particulière (région de surface par unité de volume de matériau) ayant une taille de pores d’environ 5 nanomètres, des composants autres que l’aluminium qui ne se dissolvent pas dans le les solutions alcalines sont généralement accumulées pour être agrégées sous la forme d’un alliage de remède solide [4] dans lequel les quatorze éléments sont uniformément distribués au niveau atomique.
Le pilote nanoporeux super multi-éléments peut être fabriqué à partir d’un bon alliage d’aluminium qui contient 14 éléments désalliés par une solution alcaline telle que NaOH. Crédit : Takeshi Fujita
De plus, le catalyseur nanoporeux extrêmement multi-éléments s’est avéré présenter des propriétés exceptionnelles en tant que matériau d’électrode pour l’électrolyse de l’eau potable en raison de l’effet de superposition multi-éléments (effet cocktail) [5] . Comme ce catalyseur comprend de nombreux éléments différents, on s’attend à ce qu’il devienne plus tard un catalyseur omnipotent et polyvalent.
Cette étude est menée dans le cadre du CREST d’applications stratégiques de recherche fondamentale de la JST (type équipe), domaine de recherche : « Catalyseurs innovants et technologies de développement pour l’utilisation de diverses ressources naturelles de co2. ”
Explication des conditions
1 . Driver nanoporeux super multi-éléments
Un conducteur dans lequel au moins dix éléments sont distribués de manière cohérente dans une structure en tissu ou en éponge (structure poreuse comprenant des pores nanométriques) dans laquelle les pores cutanés nanométriques sont liés de manière aléatoire.
2 . quatorze éléments
Aluminium léger (Al), Argent (Ag), Or (Au), Co (symbole) (Co), Cuivre (Cu), Fer (Fe), Iridium (Ir), Molybdène (Mo), Nickel (Ni), Palladium (Pd), Platine (Pt), Rhodium (Rh), Ruthénium (Ru), Titane (Ti).
3. Désalliage
Méthode d’érosion et d’élution sélective d’éléments spécifiques à travers un alliage. De plus, on l’appelle rouille sélective.
4. Alliage de solution forte
Alliage par lequel deux éléments ou plus sont généralement fondus l’un dans l’autre pour former une phase solide homogène.
5. Effet de superposition multi-éléments (effet cocktail)
Manifestation du trait caractéristique causé par l’interaction non linéaire entre les divers atomes constitutifs. Il devrait révéler des propriétés catalytiques particulières et exceptionnelles jusqu’à présent inexistantes dans les catalyseurs d’alliages ordinaires.
Référence : “Nanoporous ultra-high-entropy alliages contenant 14 éléments pour l’électrocatalyse de fractionnement de l’eau potable” simplement par Ze-Xing Cai, Hiromi Goou, Yoshikazu Ito, Tomoharu Tokunaga, Masahiro Miyauchi, Hideki Abe et Takeshi Fujita, 20 août 2021, Substance chimique Science .
DOI : dix. 1039/D1SC01981C
