金属纳米粒子助催化剂能够提高光催化材料的性能，因此受到广泛关注和研究，但是金属纳米粒子在光照作用下通常稳定性不足，这影响其实际应用。高熵合金材料能够改善金属纳米粒子的熵，降低Gibbs自由能，因此高熵合金催化剂具有显著改善的稳定性。

有鉴于此，鲁汶大学Maarten B. J. Roeffaers、福州大学龙金林研究员、中国科学院城市环境研究所翁波研究员等报道合成了粒径3.5 nm由FeCoNiCuMn组成的高熵合金纳米粒子，通过理论计算和实验表征，说明这种高熵合金材料的电子结构能够增强光催化还原CO₂的性能。

本文要点

（1）

作者总结了高熵合金的每种元素在协同效应中分别起到的作用，而且探索了高熵合金纳米粒子修饰在TiO₂表面后的光催化还原CO₂性能。研究结果显示高熵合金纳米粒子使得光催化还原CO₂的性能提高23倍，其中CO和CH₄产率分别达到235.2 μmol g^-1 h^-1和19.9 μmol g^-1 h^-1。

（2）

高熵合金纳米粒子在模拟太阳光或高能量X射线照射下表现优异的稳定性。这项研究展示高熵合金纳米粒子是具有前景的光催化材料，可能在光催化领域实现革新性发展。

参考文献

Haowei Huang, Jiwu Zhao, Hele Guo, Bo Weng, Hongwen Zhang, Rafikul Ali Saha, Menglong Zhang, Feili Lai, Yufan Zhou, Rubio-Zuazo Juan, Peng-Cheng Chen, Sibo Wang, Julian A. Steele, Fulan Zhong, Tianxi Liu, Johan Hofkens, Yu-Ming Zheng, Jinlin Long, Maarten B. J. Roeffaers, Noble-Metal-Free High-Entropy Alloy Nanoparticles for Efficient Solar-Driven Photocatalytic CO₂ Reduction, Adv. Mater. 2024

DOI: 10.1002/adma.202313209

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202313209