一根头发直径内数以万计的潜在催化剂

在寻找能源转型的催化剂时，至少由五种元素组成的材料被认为非常有前途。但理论上有数百万个 - 我们如何确定最强大的一个?

由材料发现和界面部门(MDI)负责人Alfred Ludwig教授领导的波鸿研究小组成功地将五种元素的所有可能组合放在一个 载体 一步到位。此外，研究人员还开发了一种以高通量分析该微材料库中每种组合的电催化电催化潜力的方法。

这就是他们希望在很大程度上加快寻找潜在催化剂的方式。波鸿鲁尔大学的团队在期刊上发表了研究结果 先进材料.

单个载体上的完整五元素材料系统

为了生产所谓的高熵合金材料库，波鸿研究人员采用了溅射工艺。在此过程中，所有起始材料从不同方向同时施加到载体上。

起始材料以不同的混合比例沉积在载体的每个部分上。“在当前的项目中，我们通过使用针孔来改进这一过程，使每种材料混合物仅沉积在载体上直径约100微米的微小点上，”Alfred Ludwig说。这大致相当于人类头发的直径。

“通过使材料库小型化，我们现在能够在单个载体上容纳完整的五组分系统 - 这是巨大的进步，”MDI部门的Lars Banko博士说。

使用悬挂液滴进行研究

为了研究用这种技术创造的材料，研究人员使用所谓的扫描电化学细胞显微镜(SECCM)。这涉及通过测量头发直径千分之一的电解质的悬挂纳米液在特定点测量材料的电化学特性。

“这意味着我们可以使用高通量方法来确定具有最高催化活性的候选者，其中更详细的分析似乎值得，”波鸿鲁尔大学分析化学系主任Wolfgang Schuhmann教授说。

使用这些方法，研究人员希望有效地搜索大量可能的方法。 材料 用于新催化剂，以确定作为催化剂特别活跃的候选催化剂。例如，能量转换过程需要催化剂，使我们能够大规模使用绿色氢作为环保能源载体。

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