Undersøgelse foreslår en generel A-site legeringsstrategi til at forberede ædelmetal-besatte MAX faser

Forskere ledet af prof. Huang Qing fra Ningbo Institute of Materials Technology and Engineering (NIMTE) ved det kinesiske videnskabsakademi har i samarbejde med forskere fra Zhejiang Institute of Tianjin University og Linköping University, Sverige, foreslået et generelt A-sted legeringsstrategi til fremstilling af ædelmetalbesatte MAX faser.

Værket er udgivet i Matter .

MAX-faser er en familie af ternære lagdelte overgangsmetalcarbider, der har tiltrukket sig betydelig opmærksomhed som højtemperatur-strukturmaterialer. Forskere har gradvist udvidet typerne af atomer i A-steder fra traditionelle hovedgruppeelementer til at omfatte undergruppeelementer med et ydre lag tredimensionel (3D) elektronisk struktur. Forskning i MAX-faser med A-site-elementer med 4d/5d-orbitale elektroniske strukturer har imidlertid været begrænset.

Prof. Huang og kolleger dykkede ned i dette obskure felt og foreslog en generel A-site legeringsstrategi. Denne strategi muliggør fremstilling af mere end 100 MAX-faser med ædelmetaloptaget elementer i krystallernes A-sted på grund af mangfoldigheden af ​​kemisk sammensætning og krystalstruktur af MAX-faser.

Specifikt optager et eller flere af de seks ædelmetaller, dvs. ruthenium, rhodium, palladium, iridium, platin og guld, A-atomlagene med aluminium, gallium, indium, germanium, tin og anden fast opløsning A-sted elementer er tilfældigt udvalgt. Titan, vanadium og niobium bruges som M-site elementer.

Ædelmetal-optaget MAX-faser med forskellige morfologier blev syntetiseret ved at vælge de rå kulstofpulvere.

Sammenlignet med kommerciel Pt/C udviste den Pt-besatte MAX-fase produceret i denne undersøgelse overlegen katalytisk ydeevne for den alkaliske hydrogenudviklingsreaktion, herunder lavere overpotentiale, lavere Tafel-hældning, højere masseaktivitet og bedre cyklisk stabilitet.

De ædelmetalbesatte MAX-faser produceret via generel A-site-legering viser brede anvendelsesmuligheder inden for elektrokatalyse og videre.

Flere oplysninger: Huang Qing et al., A-site legerings-guidet universelt design af ædelmetal-baserede MAX faser, Matter (2024). DOI:10.1016/j.matt.2023.12.006. www.cell.com/matter/fulltext/S2590-2385(23)00618-5

Journaloplysninger: Sagen

Leveret af Chinese Academy of Sciences