Воздействие на несколько элементов для образования единой наночастицы

Coatings Today
12.04.2018 268

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

Пассивация цинка с золотистым красителем Unifix Yellow на основе Cr3+
Пассивация цинка с золотистым красителем Unifix Yellow на основе Cr3+
Unifix Zn 3-14 L – трехвалентная пассивация, не содержащая кобальта и шестивалентного хрома. Unifix Zn…
Coatings Today
06.12.2019
346
<strong>Катализатор для возобновляемых красок и покрытий</strong>
Катализатор для возобновляемых красок и покрытий
Может эффективно преобразовывать такие ресурсы, как деревья и кукуруза, в ключевые химические вещества - акриловую…
21.02.2023
340
Col-Met устанавливает светодиодное освещение в окрасочных камерах
Col-Met устанавливает светодиодное освещение в окрасочных камерах
Светодиоды можно устанавливать в жидкостных и порошковых окрасочных камерах; это способствует экономии энергии и обеспечивает…
Coatings Today
20.10.2019
295
В Волгограде освоили выпуск новой металлургической продукции
В Волгограде освоили выпуск новой металлургической продукции
Сегодня, 24 декабря, на Волгоградском алюминиевом заводе состоялась отгрузка первой партии новой продукции — протекторов…
Coatings Today
24.12.2020
217
Troy представляет новый высокоэффективный пеногаситель для широкого спектра водных систем
Troy представляет новый высокоэффективный пеногаситель для широкого спектра водных систем
Компания Troy представила Troykyd D767, новый реагент в постоянно расширяющейся линейке высокоэффективных пеногасителей компании. Troykyd…
Coatings Today
13.07.2018
275
Karlmann King
Karlmann King
«Карлманн Кинг» не только имеет внешность, вдохновленную бомбардировщиками-невидимками, но и цену бомбардировщика-невидимки — от 1,9…
Coatings Today
02.11.2019
56
Экологически безопасные материалы покрытий для бумажной упаковки
Экологически безопасные материалы покрытий для бумажной упаковки
Недавно было представлено гидрофобное, влагостойкое, биовозобновляемое покрытие для бумаги, полученное из эпоксидного метилрицинолеат на основе…
Coatings Today
14.10.2021
108
Астронавты испытывают противовирусное покрытие, разработанное Квинслендским университетом
Астронавты испытывают противовирусное покрытие, разработанное Квинслендским университетом
Астронавты на борту Международной космической станции (МКС) проводят эксперименты с противомикробным покрытием, разработанным для борьбы…
Coatings Today
10.03.2021
159
Инновационное порошковое покрытие AkzoNobel обеспечивает невидимую защиту
Инновационное порошковое покрытие AkzoNobel обеспечивает невидимую защиту
С приближением сезона гриппа вопрос поддержания гигиены становится как никогда остро. Инновационные порошковые покрытия от…
Coatings Today
26.05.2019
431