水蒸气通常对工业催化过程产生不好的影响，有鉴于此，宁夏大学/上海交通大学张鹏飞副教授等报道通过熵工程设计了具有抗水能力的氧化物催化剂，研究了ACr₂O₄ (A=Ni, Mg, Cu, Zn, Co)尖晶石在C₃H₆催化氧化反应。

本文要点

（1）

通过DFT理论计算C₃H₆的吸附能、氧化物表面的H₂O分子解离能、氧空穴的形成能，都说明高熵策略能够改善催化性能。(Ni_0.2Mg_0.2Cu_0.2Zn_0.2Co_0.2)Cr₂O₄在实验中取得了优异的耐水性能（>100 h），区别明显的二元氧化物（NiCr₂O₄或CoCr₂O₄）在20 h内失活。

（2）

通过H₂O-TPD、原位Raman、原位FTIR等表征，说明高熵氧化物具有更低的H₂O吸附能，更强的水热稳定性，因此Gibbs自由能更低。这项工作有助于理性设计具备抗水能力的催化剂。

参考文献

Zhang, M., Gao, Y., Xie, C. et al. Designing water resistant high entropy oxide materials. Nat Commun 15, 8306 (2024).

DOI: 10.1038/s41467-024-52531-y

https://www.nature.com/articles/s41467-024-52531-y