Kawat Nano Paduan Entropi Tinggi untuk Reaksi Oksidasi Hidrogen yang Efisien dan Tahan Lama

Abstrak
Nano kawat paduan entropi tinggi (HEA NWs) memiliki potensi signifikan untuk mencapai aktivitas dan stabilitas katalitik yang luar biasa, karena morfologi 1D yang unik dan potensi rekayasa elektronik HEA. Namun, sintesis HEA NWs yang terkendali masih menjadi tantangan. Dalam karya ini, pendekatan kimia basah yang baru dilaporkan untuk sintesis HEA NWs yang sangat tipis, yang direpresentasikan oleh PtRuNiCuPb, melalui mekanisme reduksi yang dimediasi hidrogen aktif (H·). Spesies H·, yang dihasilkan oleh dehidrogenasi organik, memfasilitasi ko-reduksi garam logam yang efektif dengan potensi reduksi yang berbeda, sementara kondisi sintesis ringan memastikan kontrol morfologi menuju pembentukan nanowire. HEA NWs PtRuNiCuPb yang dihasilkan menunjukkan aktivitas katalitik yang luar biasa dalam reaksi oksidasi hidrogen elektrokatalitik (HOR) dalam media alkali, karena komposisi multimetalik dan batas butir yang melimpah. Pada 50 mV, aktivitas spesifik dan massa mencapai 8,46 mA cm −2 dan 5,54 A mg Pt+Ru −1 , masing-masing, ≈11,3 dan 14,5 kali lebih besar daripada Pt/C komersial. Berkat morfologi 1D yang unik, nanokabel HEA PtRuNiCuPb menunjukkan stabilitas katalitik yang sangat baik, mempertahankan 97% dari aktivitas massa awalnya setelah 20.000 siklus pengujian ketahanan yang dipercepat. Temuan ini menawarkan strategi yang menjanjikan untuk merancang katalis yang sangat efisien dan tahan lama menggunakan komposisi HEA dan morfologi 1D untuk aplikasi elektrokatalitik.