近日,我院张洲洋副教授作为共同通讯作者,与南昌大学费林峰教授、中国科学院化学研究所黄长水教授、香港理工大学柴扬教授合作在材料化学领域顶刊Journalof the American Chemical Society上发表了题为“Kinetic-Controlled Ultrafast Synthesis of Ordered Intermetallic Nanoparticles”的研究论文,提出一种动力学控制的相捕获策略。

有序金属间化合物纳米颗粒因d轨道强相互作用形成长程有序晶体结构,可提供均匀稳定的催化活性位点,在氧还原、析氢等反应中表现优于无序固溶体材料。但传统制备依赖高温长时间热处理,受热力学驱动力不足、组分偏析和颗粒烧结等问题制约,多金属体系的有序化难以高效实现。针对这一瓶颈,文章利用脉冲加热处理,在数秒内完成多金属纳米颗粒的无序—有序转变。原位透射电子显微观测显示,无序固溶体颗粒在脉冲加热阶段发生预熔,冷却阶段则通过短程原子扩散再结晶,从而分割相变能垒,实现快速有序化。该策略可适配多达八种元素的复杂体系,为新型金属间化合物纳米颗粒开发及亚稳态纳米材料的非平衡制备提供了全新思路。
此项研究得到了国家自然科学基金(No. 22405142)、宁夏自然科学基金(No. 2024AAC03027)等项目的支持。
论文链接:https://doi.org/10.1021/jacs.6c13648