Воздействие на несколько элементов для образования единой наночастицы

Coatings Today
12.04.2018 258

Команда ученых из нескольких институтов разработала новый метод, который позволяет объединять ионы из восьми различных элементов для формирования так называемых наночастиц с высоким энтропийным сплавом. Атомы элементов, составляющих эти частицы, распределяются равномерно по каждой наночастице, образуя единую твердотельную кристаллическую структуру – подвиг, которого ещё никто ранее не достигал более чем с тремя элементами. Такие наночастицы могут иметь широкое применение в качестве катализаторов.

На протяжении долгих лет специалисты по материаловедению не предпринимали серьезных попыток создать материалы, содержащие более трех элементов, из-за стремления атомов каждого элемента объединиться. Ученые также предположили, что такие многоэлементные материалы не будут иметь каких-либо ценных приложений реального мира. Ученые также предполагали, что такие многоэлементные материалы не будут иметь каких-либо ценных практических применений в реальном мире.

Однако теперь, используя просвечивающую электронную микроскопию, исследователи из Университета штата Иллинойс в Чикаго (UIC) доказали, что несколько элементов, которые, как считалось, были не способны образовывать единый материал, всё-таки могут это сделать. Исследователи наглядно показали, как восемь элементов могут сформировать наночастицы шириной не более 100 нм с однородной кристаллической структурой.

                                                      

Как считают сами исследователи, это действительно может изменить отношение людей к материалам, которые ранее считались        не поддающимися смешению. Ученые из Мэриленда использовали двухступенчатый процесс, который включал короткий тепловой «шок» (удар), а затем быстрое охлаждение, чтобы получить ионы различных элементов, которые обычно не образуют сплавов для смешивания и стабилизации в кристаллических наночастицах. Во время быстрой фазы охлаждения эти ионы образуют единый твердый кристалл, содержащий однородную гомогенную смесь нескольких элементов.

 «В атомном масштабе различные ионы находятся рядом друг с другом», – пояснил один из авторов работы. «Таким, например, атом золота находился бы рядом с атомом никеля, рядом с атомом меди, рядом с атомом платины, образуя однородную смешанной наночастицу, которая выглядела бы как один целый уникальный материал».

Для подтверждения однородности наночастиц использовалась расширенная просвечивающая электронная микроскопия для отображения кристаллов и идентификации отдельных атомов. Они смогли определить, что на атомном уровне наночастицы были изготовлены из гомогенных смесей различных комбинаций платины, кобальта, никеля, меди, железа, палладия и золота. Они смогли дать окончательное подтверждение тому, что у этих наночастиц не было кусков какого-то одного элемента, напротив, каждый компонент был распределен поровну во всей наночастице.

Ученые из Университета Джона Хопкинса смогли продемонстрировать одно из возможных применений наночастиц – в качестве улучшенных катализаторов окисления      аммония, что является ключевым этапом в производстве азотной кислоты. Они смогли достичь 100%-ного окисления аммиака с помощью частиц, доказав их способности в качестве полезных катализаторов.

По правде говоря, учёные не могут до конца утверждать, как именно эти наночастицы смогут быть ещё использованы в силу того, что ранее подобное не осуществлялось. Учебники по материаловедению же предлагают только сплавы, возможно, трех разных элементов, поэтому это действительно новая область для дальнейших исследователей.

Связаться с нами

Готово, ваша заявка успешно отправлена.
Ошибка, попробуйте обновить страницу и попробовать снова.

Вам будет интересно

Новое решение по модификации поверхности для технического текстиля
Новое решение по модификации поверхности для технического текстиля
Технология Unyte на водной основе направлена на улучшение формы и функциональности тканых и нетканых материалов,…
11.01.2022
114
Компания Axalta выиграла три премии Edison AwardsTM 2021
Компания Axalta выиграла три премии Edison AwardsTM 2021
Наградами были отмечены система ALGRS, нешлифуемая грунтовка Spies Hecker® Permahyd® 5650, а также грунт-отделочное покрытие…
Coatings Today
11.05.2021
165
Контроль вибрации рук при выполнении работ
Контроль вибрации рук при выполнении работ
Ручные виброинструменты обычно используются для механических процессов обработки поверхности, таких как удаление заусенцев и отделочной…
Coatings Today
17.04.2018
330
14-я международная специализированная выставка «ПОЛИУРЕТАНЭКС»
14-я международная специализированная выставка «ПОЛИУРЕТАНЭКС»
С 28 по 30 марта 2023 года Выставочная Компания «Мир-Экспо» проводит 14-ю международную специализированную выставку…
01.11.2022
31
Сочетание материалов для лучших велосипедов
Сочетание материалов для лучших велосипедов
Производитель велосипедов HIA Velo комбинирует композиционные материалы для повышения долговечности изделий. Компания-производитель велосипедов HIA Velo…
Coatings Today
08.04.2019
339
Hyundai разрабатывает экзоскелеты
Hyundai разрабатывает экзоскелеты
Сеул — Инженеры компании Hyundai Motor Group разработали технологию экзоскелетов для решения проблем эргономики и…
Coatings Today
03.04.2019
310
Декоративное блестящее никелирование
Декоративное блестящее никелирование
Процесс CRYSTAL 301 MF-PM — это новейшее достижение компании Coventya в рамках постоянных исследований, направленных…
Coatings Today
20.04.2021
126
Будущее биополимеров
Будущее биополимеров
Немецкий научно-исследовательский институт опубликовал отчет о тенденциях на рынке биополимеров. В 2017 году мировые возможности…
Coatings Today
30.05.2018
315
Ждем вас на ведущих отраслевых выставках Rosmould | Rosplast 2022!
Ждем вас на ведущих отраслевых выставках Rosmould | Rosplast 2022!
7 – 9 июня 2022 года в Москве, в МВЦ «Крокус Экспо» пройдут ведущие отраслевые…
01.06.2022
230