接连活动反响器组成纳米颗粒

  高熵合金纳米颗粒( HEA NPs )在能量转化催化等一切的范畴都十分重视。HEA的界说是一种固溶体合金，一般由至少5种元素组成，每种元素的份额在5 ~ 35 %之间。

  近年来，HEA NPs的各种组成技能，如碳热冲击、快速床热解、溶剂热法等被开发出来。这一些办法一般在高温下进行，运用吉布斯自由能( G = H-TS)中大的构型熵。尽管这些技能能完成纳米颗粒中不同性质的多种化学元素的混合，但由于高温加快了原子涣散和颗粒成长，因而颗粒尺度大多在10 nm以上。关于催化运用而言，进步催化剂的表面积与体积比(一般有助于催化活性)关于高效运用宝贵化学元素具有极点重大意义。此外，其间一些技能需求特别的设备，给大规模出产带来了困难。

  接连活动组成是一种高效出产多种资料的办法，该办法的长处是反响操控准确，反响条件安稳，有助于产品的高选择性和可重复性。最近，该办法经过一起复原不同的金属离子被运用于固溶体合金纳米颗粒的大规模出产。鉴于化学复原中的复原剂强度能调理颗粒尺度，接连活动反响器和强复原剂的组合将是高效组成均一超小HEA纳米颗粒的最佳办法之一。

  经过剖析所取得的纳米颗粒，被鉴定为具有fcc结构的超小纳米颗粒，颗粒中五种元素均匀散布。

  装备了平稳脉冲的隔膜泵以安稳供给溶液，1 / 8英寸不锈钢管( 2.2 mm内径)以完成前驱体和复原溶液的均匀混合。

  溶液1和溶液2的容器衔接处均选用真空油脂密封的三通旋塞，在Ar条件下反响彻底。溶液1是由乙酰丙酮铱(Ⅲ)、乙酰丙酮钯(Ⅱ)、乙酰丙酮铂(Ⅱ)、乙酰丙酮铑(Ⅱ)和乙酰丙酮钌(Ⅲ)溶解在复原四氢呋喃( THF )中的混合物；溶液2是一种强复原剂--萘锂。

  脱氧四氢呋喃在A中以21.0 mL / min的速度活动并充溢整个出产线 m L / min的流速在混合点反响，15秒后，从反响器出口取得黑色溶液，并在Ar条件下搜集在含有碳载体的烧瓶中。将得到的含碳纳米粒超声4 h，离心分离洗刷。在室温下枯燥后，将得到的纳米粒暴露在氢气中，不加热。

  HAADF - STEM图画显现得到的HEA NPs均匀地涣散在碳上，纳米颗粒的均匀直径为1.32 ± 0.41 nm，它十分小，仅由大约50个原子组成，而且具有超越70 %的比表面积和窄的尺度散布。

  从EDX图计算出的每个元素的份额约为20 %，与XRF给出的成果类似（图2）。

  HEA NPs中这种超小的尺度和均匀的结构能够归因于接连流反响器和强复原剂的结合。

  运用带有强复原剂LiNaph的接连活动反响器完成了较低的反响温度和均相反响条件。

  为催化运用供给了两个长处：LiNaph不需求额定的保护剂，而且具有较高的产率和重现性。

  一般，组成超小纳米粒需求十分低的浓度，因而导致出产力缺乏，而接连活动法具有高出产力和高重现性，更节能，合适大批量出产。

  综上所述，本文初次在液相复原法中展现了一种新的办法学，即运用LiNaph作为强复原剂的接连流反响器组成均一1nm尺度的极点小HEA NPs。成功组成了具有1.32 ~ 0.41nm的IrPdPtRhRu HEA NPs，这是迄今为止报导的最小的HEA NPs。

  这种接连活动组成办法为HEA催化剂供给了至少500g/天的产值。此外，1.32nm HEA NPs在酸性条件下表现出显着高于商业Pt/C的HER活性。