Forskare under ledning av professor Huang Qing från Ningbo Institute of Materials Technology and Engineering (NIMTE) vid den kinesiska vetenskapsakademin, i samarbete med forskare från Zhejiang Institute vid Tianjin University och Linköpings universitet, Sverige, har föreslagit en allmän A-plats legeringsstrategi för beredning av ädelmetallupptagna MAX-faser.
Verket publiceras i Matter .
MAX-faser är en familj av ternära skiktade övergångsmetallkarbider som har väckt stor uppmärksamhet som högtemperaturstrukturmaterial. Forskare har gradvis utökat typerna av atomer i A-platser från traditionella huvudgruppselement till att inkludera undergruppselement med ett yttre lager tredimensionell (3D) elektronisk struktur. Forskningen om MAX-faser med A-platselement med 4d/5d-orbital elektroniska strukturer har dock varit begränsad.
Prof. Huang och kollegor grävde in i detta oklara fält och föreslog en allmän A-site-legeringsstrategi. Denna strategi möjliggör beredning av mer än 100 MAX-faser med ädelmetallupptagna element i kristallernas A-ställe på grund av mångfalden av kemisk sammansättning och kristallstruktur hos MAX-faser.
Specifikt upptar en eller flera av de sex ädelmetallerna, dvs rutenium, rodium, palladium, iridium, platina och guld, A-atomskikten, med aluminium, gallium, indium, germanium, tenn och annan fast lösning A-plats element som väljs slumpmässigt. Titan, vanadin och niob används som M-site-element.
Ädelmetall-ockuperade MAX-faser med olika morfologier syntetiserades genom att välja de råa kolpulverna.
Jämfört med kommersiell Pt/C uppvisade den Pt-ockuperade MAX-fasen som producerades i denna studie överlägsen katalytisk prestanda för den alkaliska väteutvecklingsreaktionen, inklusive lägre överpotential, lägre Tafel-lutning, högre massaktivitet och bättre cyklisk stabilitet.
De ädelmetallbesatta MAX-faserna som produceras via allmän A-platslegering visar breda tillämpningsmöjligheter inom elektrokatalys och vidare.
Mer information: Huang Qing et al, A-site legeringsstyrd universell design av ädelmetallbaserade MAX-faser, Materia (2024). DOI:10.1016/j.matt.2023.12.006. www.cell.com/matter/fulltext/S2590-2385(23)00618-5
Journalinformation: Ärge
Tillhandahålls av Chinese Academy of Sciences
