Les alliages métalliques à l'échelle nanométrique (nanoalliages) ont un grand potentiel en électrocatalyse. L'interaction entre les différents composants des nanoalliages peut modifier les configurations électroniques des métaux actifs et générer des effets de synergie, augmenter leurs performances en termes d'activité, durabilité et sélectivité dans les réactions électrocatalytiques.

L'alliage avec des métaux de transition bon marché est un moyen efficace de réduire l'utilisation de métaux relativement chers, par exemple. Pt et Pd. D'habitude, les nanoalliages composés de métaux miscibles pourraient être synthétisés et adaptés par des méthodes de chimie humide.

Cependant, L'ingénierie des nanoalliages composés de divers métaux non miscibles ou d'éléments dissemblables (appelés nanoalliages à haute entropie) reste difficile en raison de propriétés chimiques et physiques très différentes.

Récemment, Le groupe du professeur Mansoo Choi de l'Université nationale de Séoul (SNU) et le groupe du professeur Jun Yang de l'Institute of Process Engineering (IPE) de l'Académie chinoise des sciences ont proposé une approche pour synthétiser des nanoalliages non conventionnels pour des applications électrocatalytiques.

L'étude a été publiée dans Question le 17 août. Le Dr Feng Jicheng de SNU et le professeur agrégé Chen Dong de l'IPE sont les co-premiers auteurs.

Ils ont préparé 55 nanoalliages distincts avec une granulométrie moyenne d'env. 5 nm, y compris miscible, nanoalliages non miscibles et à haute entropie via une technologie source de vapeur, également appelé « mashup étincelant ».

L'approche synthétique proposée a dépassé les limites des méthodes de chimie humide pour la synthèse de nanoalliages non miscibles et à haute entropie. La composition et la taille des nanoalliages obtenus étaient également contrôlables en faisant varier les conditions/paramètres expérimentaux.

En particulier, profitant de leurs petites tailles, interactions électroniques entre différents composants et surfaces propres, les nanoalliages contenant du Pt/Pd tels que préparés ont présenté des performances supérieures dans l'oxydation électrocatalytique du méthanol et de l'éthanol.

Le prochain objectif de la recherche se concentre sur l'optimisation des nanoalliages contenant du Pt/Pd afin d'améliorer encore leurs performances dans la catalyse des réactions électrochimiques dans les piles à combustible à alcool direct.

« Par ce chemin, nous nous attendons à ce que rentable, des électrocatalyseurs hautement actifs et durables pourraient être créés pour une variété de technologies d'énergie renouvelable et au-delà, " a déclaré le professeur Yang.