Nat. Commun.：设计耐水高熵氧化物材料

本文报道了宁夏大学和上海交通大学的张鹏飞副教授团队通过熵工程设计了一种具有抗水能力的高熵氧化物催化剂。研究聚焦于ACr2O4 (A=Ni, Mg, Cu, Zn, Co)尖晶石在C3H6催化氧化反应中的应用。通过DFT理论计算和实验验证，发现(Ni0.2Mg0.2Cu0.2Zn0.2Co0.2)Cr2O4高熵氧化物在耐水性能上显著优于传统的二元氧化物，能够在水蒸气环境中稳定运行超过100小时。研究还通过H2O-TPD、原位Raman和原位FTIR等技术手段，揭示了高熵氧化物具有更低的H2O吸附能和更强的水热稳定性，从而降低了Gibbs自由能。这一发现为设计具有抗水能力的催化剂提供了新的思路和方法。