Ciencias

Una increíble aleación nanoporosa que contiene los 14 metales principales.

Un equipo de investigadores japoneses sintetizó una aleación de alta entropía compuesta por 14 elementos diferentes en proporciones exactamente equivalentes. Un “efecto cóctel” que le confiere unas propiedades electrocatalíticas excepcionales.

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Su fórmula química es Al87Ag1En el1Co1Con1Fe1Ir1Mes1Ni1Pd1Pt1Rh1Ru1usted1. Un equipo de investigadores japoneses sintetizó una aleación que contiene no menos de 14 elementos, a saberaluminio, me’dinero, l’or, le cobalto, a cobre, a Lo hace, me’iridio, molibdeno, níquel, a paladio, platino, rodio, a rutenio y el titanio. esta nueva material pertenece a la clase de aleaciones de alta entropía, que consta de cinco o más elementos en proporciones casi equimolares. Gracias a su estructura extremadamente estable y su riqueza microestructurada, estos materiales han propiedades mecánicas excepcionales desde resistencia y tenacidad. Descubiertos fortuitamente en la década de 2000, han sido objeto de mucha atención y los científicos están probando nuevas “recetas” todos los días.

Una composición original

El interés de la nueva liga 14 rieles Sin embargo, está menos del lado de las propiedades mecánicas que de su poder para Catalizador. « La mayoría de los catalizadores de aleación convencionales contienen un componente de metal primario con un alto porcentaje atómico, como platino, y uno o dos tipos de componentes metálicos más pequeños con un porcentaje atómico relativamente bajo., explicar Guofeng Wang, científico de materiales de la Universidad de Pittsburgh, que no participó en el estudio. Los componentes menores suelen proporcionar los efectos beneficiosos de aglutinantes o deformación que mejora el rendimiento catalítico del componente de metal primario “Pero con esta nueva fórmula, constituyentes más grandes y más pequeños, ya que todos los elementos están en proporción equimolar”. Entonces obtenemos millones de posibles arreglos atómicos Dice Takeshi Fujita, investigador de la Universidad Tecnológica de Kochi y autor principal del estudio de la revista. Ciencias Químicas. Esta capacidad de deformación permite la formación de varios “huecos” que hacen que el material sea muy poroso, una de las propiedades buscadas. catálisis para producir un filtro eficiente: cuanto mayor sea el área de contacto, más rápida será la reacción.

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el efecto coctel

Sin embargo, la fabricación de aleaciones con más de 10 elementos es muy compleja. ” como el agua y petróleo, no es fácil mezclar muchos elementos de manera uniforme », Explica Takeshi Fujita. Por tanto, los investigadores utilizaron un método llamado “desalación”, que consiste en corroer selectivamente un elemento. Los 14 elementos se mezclan en una solución. álcali, que degradará el aluminio. Materiales distintos del aluminio, sin disolver, agregados en forma sólido con una distribución uniforme a nivel atómico. Se obtiene así una superficie nanoporosa con poros de aproximadamente 5 nanómetros, lo que confiere a la aleación sus excepcionales propiedades catalíticas. Fujita describe su nuevo material como ” efecto cóctel », La mezcla de diferentes metales modificando su comportamiento. ” Un cóctel es sabroso no por la suma de cada elemento, sino por los sabores inesperados de la combinación de ingredientes. », Ilustra. La ventaja en comparación con los catalizadores convencionales es, por supuesto, que existe la necesidad de una cantidad menor de metales raros y costosos como el platino o el paladio.

Electrodos para la producción de hidrógeno

El equipo evaluó el desempeño de la aleación en la reacción de electrocatálisis dehidrógeno yoxígeno en condicion ácido. La nueva aleación mostró una excelente estabilidad electroquímica, transporte rápido de electrones y alta cinética. Él, además, mantuvo su morfología y su estructura porosa, incluso después de pasar diez horas en un ambiente ácido. Esto demuestra que puede ser un excelente candidato para electrodos en catálisis de agua. Un gran escape ya que no es ni más ni menos producir hidrógeno, presentado como el combustible del futuro.

Prudencia Febo

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