高熵合金在设计先进纳米材料方面吸引了广泛的研究兴趣，但其精确控制仍处于起步阶段。

近日，厦门大学黄小青教授，Yucheng Wang，南京理工大学Wei Liu，中科院金属所Zhiqing Yang成功构建了一类独特的PtBiPbNiCo HEA六角纳米片(HEA HPs ),它具有中熵核/高熵原子层壳的新型纳米结构，即使在直接甲酸燃料电池(DFAFC)的膜电极组件(MEA)工作条件下，它也能对甲酸氧化反应(FAOR)表现出优异的性能。

文章要点

1）像差校正(AC)电子显微镜表征结果表明，独特的HEA HPs由新型金属间化合物PtBiPb核和PtBiNiCo壳构成。

2）值得注意的是，HEA HPs/C用于FAOR的比活性和质量活性高达27.2 mA cm^-2和7.1 A mg_Pt^-1，优于迄今报道的所有铂基FAOR催化剂。同时，HEA HPs/C的MEA功率密度可以达到321.2 mW cm^-2，寿命可以工作30小时，功率密度衰减55.1%，这两者都比商业Pd/C催化剂好得多。应该提到的是，高MEA功率密度使HEA HPs成为迄今为止所有报道的DFAFC催化剂中最有效的纳米材料之一。

3）此外，原位傅里叶变换红外光谱(FTIR)表明，它们对CO*的高耐受性可以有效抑制甲酸分子的脱水途径。密度泛函理论(DFT)计算进一步证明，HEA HPs没有速率决定步骤，因为两个脱氢(HCOOH到HCOO*和COOH*)步骤都是放热反应。此外，HEA HPs在其他阳极氧化反应中表现出值得称赞的活性，如甲醇氧化反应(MOR)、乙醇氧化反应(EOR)和甲醛氧化反应(FOR)，为燃料电池催化剂提供了一个有前途的材料平台。

参考文献

Changhong Zhan, et al, Medium/High-Entropy Amalgamated Core/Shell Nanoplate Achieves Efficient Formic Acid Catalysis for Direct Formic Acid Fuel Cell, Angew. Chem. Int. Ed. 2022, e202213783

DOI: 10.1002/anie.202213783

https://doi.org/10.1002/anie.202213783