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上海交大孫軼凡團(tuán)隊發(fā)表綜述文章:高熵材料制備

研發(fā)快訊 2024年12月11日 17:27:51來源:上海交通大學(xué) 950
摘要以摻雜為基礎(chǔ)的合金化是材料創(chuàng)制的重要手段,但傳統(tǒng)的設(shè)計理念仍局限于單主元的稀合金化策略。多主元高熵材料的出現(xiàn)打破了單主元體系混合焓的限制,為新材料的設(shè)計開發(fā)提供了廣闊的化學(xué)空間。

  【儀表網(wǎng) 研發(fā)快訊】近日,上海交通大學(xué)變革性分子前沿科學(xué)中心孫軼凡副教授與美國橡樹嶺國家實驗室/田納西大學(xué)Sheng Dai教授合作,在Nature Synthesis期刊發(fā)表綜述文章“Synthesis of High-Entropy Materials”,系統(tǒng)回顧了高熵材料制備在近些年的發(fā)展,并對未來研究的機(jī)遇與挑戰(zhàn)進(jìn)行了前瞻性展望。
 
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  以摻雜為基礎(chǔ)的合金化是材料創(chuàng)制的重要手段,但傳統(tǒng)的設(shè)計理念仍局限于單主元的稀合金化策略。多主元高熵材料的出現(xiàn)打破了單主元體系混合焓的限制,為新材料的設(shè)計開發(fā)提供了廣闊的化學(xué)空間。高熵材料的可控、普適、高效制備是揭示“熵穩(wěn)”機(jī)制的關(guān)鍵,但面臨化學(xué)組分多樣與原子結(jié)構(gòu)復(fù)雜的巨大挑戰(zhàn)。該文從高熵材料的合成機(jī)制與應(yīng)用性質(zhì)入手,對比梳理了包括高溫氣固相反應(yīng)、超快非平衡態(tài)和低溫濕化學(xué)等多種合成策略,利用數(shù)據(jù)指導(dǎo)合成與結(jié)構(gòu)異質(zhì)性研究解決高熵材料組分與結(jié)構(gòu)復(fù)雜的瓶頸問題,并對精準(zhǔn)納米合成和亞穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)探索等發(fā)展方向進(jìn)行了展望。這些討論從無機(jī)功能材料的設(shè)計合成出發(fā),為化學(xué)無序體系的可控有序構(gòu)筑提供了策略性指導(dǎo)。
 
  該研究得到國家自然科學(xué)基金委和上海市科委等項目的資助,孫軼凡副教授和Sheng Dai教授為共同通訊作者,上海交通大學(xué)變革性分子前沿科學(xué)中心為第一通訊單位。
 
  孫軼凡課題組致力于無機(jī)固體合成與納米結(jié)構(gòu)化學(xué)方向的研究,具體研究內(nèi)容包括:1)二維原子晶體的精準(zhǔn)合成;2)高熵納米材料的結(jié)構(gòu)工程;3)納米固體表面的分子修飾。歡迎對新材料設(shè)計合成感興趣的博士后、研究生和本科生加入。

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