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能在800℃下迅速合成纳米材料,科学家打造气溶胶合成新技术,拓展高熵材料的设计合成边界

DeepTech深科技  · 公众号  · 科技媒体  · 2024-09-20 15:06
    

主要观点总结

文章介绍了美国劳伦斯伯克利实验室和美国布法罗大学的研究人员通过非平衡火焰气溶胶合成技术,成功制备出多种晶体结构的高熵氧化物纳米陶瓷的故事。这些纳米陶瓷在催化、能源存储、热管理等领域有巨大潜力。

关键观点总结

关键观点1: 高熵纳米陶瓷的制备

研究人员使用非平衡火焰气溶胶合成技术,成功制备出岩盐型、尖晶石型、四方型、萤石型以及金红石型等类型的纳米陶瓷。

关键观点2: 高熵纳米陶瓷的应用前景

高熵纳米陶瓷作为高效催化剂,在二氧化碳还原等反应中有出色表现;在能源存储领域,特别是锂电池的阳极或阴极材料中,能提高离子和电子的传输速度;在热管理系统方面,航空航天领域展现出巨大的应用潜力。

关键观点3: 技术研究细节

研究团队通过设定目标、选择实验方法、进行基本二元体系实验、观察新物理现象等步骤,最终实现了高熵纳米陶瓷的制备。同时,他们采用广泛适用的非平衡方法,创建了涵盖中熵、高熵材料的数据库。

关键观点4: 当前挑战和未来工作

研究团队面临着休姆-罗瑟里规则等挑战,但他们通过设定目标、开发新技术、精确控制材料结构、成分和形态等方式来突破这些限制。目前,他们正在深入研究特定材料颗粒的精细结构,并探索更加独特和复杂的材料体系。


文章预览

有效整合 22 种不互溶元素,200 毫秒内即可生成亚稳态材料,能在 800℃ 下迅速合成纳米材料?是的,这些都是已经“照进现实”的材料成果。 近日,美国劳伦斯伯克利实验室和美国布法罗大学的研究人员,通过使用一种非平衡火焰气溶胶合成技术,制备出多种晶体结构的高熵氧化物纳米陶瓷,比如制备岩盐型、尖晶石型、四方型、萤石型以及金红石型等类型的纳米陶瓷。 (来源: Matter ) 此外, 他们还让 22 种金属阳离子在单一萤石结构中实现了高效整合,拓展了高熵材料设计和合成的边界。 研究人员表示,高熵纳米陶瓷材料凭借其独特的多元素协同特性和卓越的热稳定性,逐渐成为高科技领域中的革命性材料,在应用前景上: 首先,作为一种高效催化剂,高熵纳米陶瓷中元素均匀分布,单一元素高度分散,这有助于在催化反应中实现更高的效 ………………………………

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