【寧夏大學(xué)新聞中心訊 前沿科學(xué)與技術(shù)學(xué)部】近日，寧夏大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院張鵬飛課題組在高熵氧化物抗水機(jī)制研究方面取得進(jìn)展。該工作以“Designing water resistant high entropy oxide materials”為題發(fā)表在國(guó)際重要期刊《Nature Communications》。該論文第一作者為博士生張夢(mèng)媛，張鵬飛教授為唯一通訊作者，寧夏大學(xué)為第一完成單位。

該研究提出了工程熵的概念來(lái)設(shè)計(jì)耐水氧化物催化劑。以尖晶石ACr2O4（A=Ni、Mg、Cu、Zn、Co）催化劑氧化C3H6為模型。通過(guò)DFT計(jì)算，C3H6的吸附能、H2分子在氧化物表面的解離能以及氧空位的形成均表明，較高的構(gòu)型熵會(huì)誘導(dǎo)催化劑發(fā)揮更好的性能。事實(shí)上，(Ni0.2Mg0.2Cu0.2Zn0.2Co0.2)Cr2O4在C3H6氧化實(shí)驗(yàn)中表現(xiàn)出卓越的耐水性（>100小時(shí)），而與此形成鮮明對(duì)比的是二元氧化物（如NiCr2O4、CoCr2O4）在20小時(shí)內(nèi)失活。H2O-TPD、原位拉曼和原位傅立葉變換紅外光譜都證實(shí)了高熵氧化物具有較低的H2O吸附能和較強(qiáng)的水熱穩(wěn)定性，這歸因于其較低的吉布斯自由能。該研究對(duì)合理設(shè)計(jì)防水催化劑具有啟發(fā)意義。

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（責(zé)任編輯：楊雯）