Hoge-entropie legeringen (HEA’s) zijn legeringen waarin minimaal vijf elementen vrijwel equimolair voorkomen. Onderzoekers van de Kochi University of Technology en het Tokyo Institute of Technology onder leiding van Ze-Xing Cai, Takeshi Fujita en Masahiro Miyauchi, vonden een simpele synthesemethode om nanoporeuze ultra-HEA’s (np-UHEA’s) te maken. Deze np-UHEA’s bevatten veertien elementen (Al, Ag, Au, Co, Cu, Fe, Ir, Mo, Ni, Pd, Pt, Rh, Ru en Ti) en laten hoge katalytische activiteit en elektrochemische stabiliteit zien voor watersplitsing. De resultaten overtreffen commerciële Pt/grafeen en IrO₂ katalysators, claimen de onderzoekers in hun publicatie in Chemical Science (20 augustus).

De onderzoekers synthetiseerden de katalysator middels een proces genaamd dealloying, waarin ze via selectieve corrosie een specifiek element uit de legering wegnemen. Ze beschrijven hun proces als simpel: ze maken een aluminium legering die eerdergenoemde veertien elementen bevat en lossen het aluminium vervolgens op in een basische oplossing. Zo ontstaat een nanoporeuze structuur met een groot specifiek oppervlak en een poriegrootte van ongeveer 5 nm. De overige elementen vormen een ‘solid solution alloy’, waarin de veertien elementen uniform verdeeld zijn op atomair niveau.

Omdat de resulterende katalysator veel verschillende elementen bevat, verwachten de onderzoekers dat deze zich zal ontwikkelen tot een krachtige, veelzijdige katalysator.

_{Cai, Z. et al. (2021) Chem. Sci. 12 doi.org/10.1039/D1SC01981C}