Контролируемый синтез наночастиц высокоэнтропийных материалов. Оптимизация традиционных и создание инновационных стратегий

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

В последнее десятилетие резко возросло разнообразие высокоэнтропийных материалов (ВЭМ) в том числе за счет расширения исследований в область аморфных, нано- и гетероструктур. Интерес к наноразмерным ВЭМ связан, прежде всего, с их потенциальным применением в различных областях, таких как возобновляемая и «зеленая» энергетика, катализ, хранение водорода, защита поверхности и др. Развитие нанотехнологий позволило разработать инновационный дизайн наноразмерных ВЭМ с принципиально новыми структурами, обладающими уникальными физическими и химическими свойствами. Решаются проблемы контролируемого синтеза с точно заданными параметрами химического состава, микроструктуры и морфологии. При этом происходит модернизация традиционных технологий, таких как быстрый пиролиз, механическое сплавление, магнетронное распыление, электрохимический синтез и др. Наряду с этим появились инновационные технологии синтеза, такие как карботермический удар, метод управляемого спилловера водорода. В обзоре проанализированы методы синтеза наноразмерных ВЭМ для различных применений, которые были разработаны в последние 6–7 лет. Большинство из них является результатом модернизации традиционных способов, а другая группа методик представляет инновационные решения, стимулированные и вдохновленные феноменом ВЭМ.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

В. А. Полухин

Институт Металлургии УрО РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: p.valery47@yandex.ru
Россия, Екатеринбург

С. Х. Эстемирова

Институт Металлургии УрО РАН

Email: esveta100@mail.ru
Россия, Екатеринбург

Список литературы

  1. Fu M., Ma X., Zhao K., Li X., Su D. // iScience. 2021. 24. № 3. P. 102177. https://doi.org/10.1016/j.isci.2021.102177
  2. Gelchinski B.R., Balyakin I.A., Yuryev A.A., Rempel A.A. High-entropy alloys: properties and prospects of application as protective coatings // Russ. Chem. Rev. 2022. 91. № 6). P. RCR5023.
  3. Li F.C., Liu T., Zhang J.Y., et al. // Mater. Today Adv. 2019. 4. P. 100027. https://doi.org/10.1016/j.mtadv.2019.100027
  4. Pavithra C.L.P., Dey S.R. // Nano Select. 2023. 4. P. 48–78. https://doi.org/10.1002/nano.202200081
  5. Yeh J.-W., Chen S.-K., Lin S.-J., et al. // Adv. Eng. Mater. 2004. 6. P. 299–303. https://doi.org/10.1002/adem.200300567
  6. Miracle D.B. High entropy alloys as a bold step forward in alloy development // Nat Commun. 2019. 10. P. 1805.
  7. Miracle D.B., Senkov O.N. A critical review of high entropy alloys and related concepts // Acta Mater. 2017. 122. P. 448–511.
  8. Braic V., Vladescu A., Balaceanu M., et al. Nanostructured multi-element (TiZrNbHfTa)N and (TiZrNbHfTa)C hard coatings // Surf. Coat. Technol. 2012. 211. P. 117–121.
  9. Lin M–I., Tsai M-H., Shen W-J., Yeh J-W. Evolution of structure and properties of multi-component (AlCrTaTiZr)Ox films // Thin Solid Films. 2010. 518. P. 2732–2737.
  10. Gu J., Zou J., Sun S.K. et al. // Sci. China Mater. 2019. 62. P. 1898–1909. https://doi.org/10.1007/s40843–019–9469–4
  11. Chang S-Y., Lin S-Y., Huang Y-C., Wu C.-L. // Surf. Coat. Technol. 2010. 204. P. 3307–3314. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2010.03.041
  12. Cantor B. Multicomponent high-entropy Cantor alloys // Prog. Mater. Sci. 2021. 120. P. 100754.
  13. Pogrebnjak A.D., Bagdasaryan A.A., Yakushchenko I.V., Beresnev V.M. The structure and properties of high-entropy alloys and nitride coatings based on them // Russ. Chem. Rev. 2014. 83. № 11. P. 1027–1061.
  14. Gao M.C., Miracle D.B., Maurice D., Yan X., Zhang Y., Hawk J.A. High-entropy functional materials // J. Mater. Res. 2018. 33. № 19. P. 3138–3155.
  15. Perrin A., Sorescu M., Burton M.T. et al. // JOM. 2017. 69. 2125–2129. https://doi.org/10.1007/s11837–017–2523–3
  16. Law J.Y., Franco V. // J. Mater. Res. 2023. 38. P. 37–51. https://doi.org/10.1557/s43578–022–00712–0
  17. Fan Z., Wang H., Wu Y., et al. // RSC Adv. 2016. 6. P. 52164–52170. https://doi.org/10.1039/C5RA28088E
  18. Zhao K., Li X., Su D. // Acta Phys. Chim. Sin. 2021. 37. № 7. P. 2009077 (1–24). https://doi.org/10.3866/pku.whxb202009077
  19. Kashkarov E., Krotkevich D., Koptsev M., et al. // Membranes. 2022. 12. P. 1157. https://doi.org/10.3390/membranes12111157
  20. Lei Z., Liu L., Zhao H. et al. // Nat Commun. 2020. 11. P. 299. https://doi.org/10.1038/s41467–019–14170–6
  21. Oses C., Toher C., Curtarolo S. High-entropy ceramics // Nat Rev Mater. 2020. 5. P. 295–309.
  22. Bérardan D., Franger S., Meena A.K., Dragoe N. Room temperature lithium superionic conductivity in high entropy oxides // J. Mater. Chem. A. 2016. 4. P. 9536–9541.
  23. X. Huang, G. Yang, S. Li, et al. // J. Energy Chem. 2022. 68. P. 721–751. https://doi.org/10.1016/j.jechem.2021.12.026
  24. Yao Y.G., Dong Q., Brozena A., et al. High-entropy nanoparticles: synthesis-structure-property relationships and data-driven discovery // Science. 2022. 376. P. eabn3103.
  25. Wan W., Liang K., Zhu P., He P., Zhang S. Recent advances in the synthesis and fabrication methods of high-entropy alloy nanoparticles // J. Mater. Sci. Technol. 2024. 178. P. 226–246.
  26. Yu L., Zeng K., Li C., et al. // Carbon Energy. 2022. 4. № 5. P. 731–761. https://doi.org/10.1002/cey2.228
  27. Zheng H., Luo G., Zhang A., Lu X., He L. // ChemCatChem. 2020. 13. P. 806–817. https://doi.org/10.1002/cctc.202001163
  28. Cahn RW, Haasen P. Physical metallurgy. 4th ed. Cambridge: Univ Press; 1996.
  29. Zhang Y., Zhou Y.J., JLin. P., Chen G.L., Liaw P.K. Solid-Solution Phase Formation Rules for Multi-component Alloys // Adv. Eng. Mater. 2008. 10. № 6. P. 534–538.
  30. Guo S., Liu C.T. // Prog. Nat. Sci. 2011. 21. № 6. P. 433–446. https://doi.org/10.1016/S1002–0071(12)60080-X
  31. Yang X., Zhang Y. Prediction of high-entropy stabilized solid-solution in multi-component alloys // Mater. Chem. Phys. 2012. 132. P. 233–238.
  32. Guo S., Ng C., Lu J., Liu C.T. Effect of valence electron concentration on stability of fcc or bcc phase in high entropy alloys // J. Appl. Phys. 2011. 109. P. 103505.
  33. Wang C.W., Wang H.M., Li G.R., et al. // Vacuum. 2020. 181. P. 109738.
  34. https://doi.org/10.1016/j.vacuum.2020.109738
  35. Tsai M-H., Yeh J-W. High-Entropy Alloys: A Critical Review // Materials Research Letters. 2014. 2. № 3. P. 107–123.
  36. Liu W.H., Wu Y., He J.Y., Nieh T.G., Lu Z.P. // Scr. Mater. 2013. 68. P. 526–529. http://dx.doi.org/10.1016/j.scriptamat.2012.12.002
  37. Xiao L., Zheng Z., Huang P., Wang F. Superior anticorrosion performance of crystal-amorphous FeMnCoCrNi high-entropy alloy // Scr. Mater. 2022. 210. P. 114454.
  38. Ranganathan S. Alloyed pleasures: Multimetallic cocktails // Curr Sci. 2003. 85. № 10. P. 1404–1406.
  39. Lei H., Chen C., Ye X. et al. // J. Mater. Res. Technol. 2024. 28. P. 3765–3774. https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2024.01.003
  40. B. Gludovatz, A. Hohenwarter, D. Catoor, et al. A fracture-resistant high-entropy alloy for cryogenic applications // Science. 2014. 345. P. 1153.
  41. Fan X.J., Qu R.T., Zhang Z.F. // J. Mater. Sci. Technol. 2022. 123. P. 70–77. https://doi.org/10.1016/j.jmst.2022.01.017
  42. Ju S-P., Lee I-J., Chen H-Y. // J. Alloys Compd. 2021. 858. P. 157681. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2020.157681
  43. Yan J., Yin S., Asta M. et al. // Nat Commun. 2022. 13. P. 2789. https://doi.org/10.1038/s41467–022–30524-z
  44. Song B., Yang Y., Rabbani M., et al. In situ oxidation studies of high-entropy alloy nanoparticles // ACS Nano. 2020. 14. № 11. P. 15131–15143.
  45. Xiang T., Du P., Cai Z., et al. // J. Mater. Sci. Technol. 2022. 117. P. 196–206 https://doi.org/10.1016/j.jmst.2021.12.014
  46. Song H., Lee S., Lee K. // Int J Refract Hard Met 2021. 99. P. 105595. https://doi.org/10.1016/j.ijrmhm.2021.105595
  47. Daryoush S., Mirzadeh H., Ataie A. // Mater. Lett. 2022. 307. P. 131098. https://doi.org/10.1016/j.matlet.2021.131098
  48. Kipkirui N.G., Lin T-T., Kiplangat R.S., et al. HiPIMS and RF magnetron sputtered Al0.5CoCrFeNi2Ti0.5 HEA thin-film coatings: Synthesis and characterization // Surf. Coat. Technol. 2022. 449. P. 128988. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2022.128988
  49. Zhu Z., Meng H., Ren P. CoNiWReP high entropy alloy coatings prepared by pulse current electrodeposition from aqueous solution // Colloids Surf. A Physicochem. Eng. Asp. 2022. 648. P. 129404.
  50. Sun Y., Dai S., High-entropy materials for catalysis: A new frontier // Sci. Adv. 2021. 7. P. eabg1600.
  51. Takeuchi A., Inoue A., Makino A. // Mater. Sci. Eng. A. 1997. 226–228. P. 636–640. https://doi.org/10.1016/S0921–5093(96)10698–5
  52. Inoue A., Takeuchi A., Makino A., Masumoto T. Hard Magnetic Properties of Nanocrystalline Fe–Nd–B Alloys Containing α-Fe and Intergranular Amorphous Phase // Mater. Trans. 1995. 36. № 5. P. 676–685.
  53. Yoshizawa Y., Oguma S., Yamauchi K. New Febased soft magnetic alloys composed of ultrafine grain structure // J. Appl. Phys. 1988. 64. P. 6044.
  54. Belyakova R.M., Kurbanova E.D., Polukhin V.A. // Physical and chemical aspects of the study of clusters nanostructures and nanomaterials. 2022. 14. P. 512–520. https://doi.org/10.26456/pcascnn/2022.14.512
  55. Kulik T. // J Non Cryst Solids. 2001. 287. № 1. P. 145–161. https://doi.org/10.1016/S0022–3093(01)00627–5
  56. Vatolin N.A., Polukhin V.A., Sidorov N.I. // Russ. Metall. 2021. 2021. P. 905–907. https://doi.org/10.1134/S0036029521080206
  57. Li J., Lu K., Zhao X., et al. // J. Mater. Sci. Technol. 2022. 131. P. 185–194. https://doi.org/10.1016/j.jmst.2022.06.003.
  58. Tripathy B., Malladi S.R.K., Bhattacharjee P.P. // Mater. Sci. Eng. A. 2022. 831. P. 142190. https://doi.org/10.1016/j.msea.2021.142190.
  59. Sun Y.Y., Song M., Liao X.Z., Sha G., He Y.H. Effects of isothermal annealing on the microstructures and mechanical properties of a FeCuSiBAl amorphous alloy // Mater. Sci. Eng. A. 2012. 543. P. 145–151.
  60. Gao S., Hao S., Huang Z. et al. // Nat Commun. 2020. 11. P. 2016. https://doi.org/10.1038/s41467–020–15934–1.
  61. Wong A., Liu Q., Griffin S., et al. Synthesis of ultrasmall, homogeneously alloyed, bimetallic nanoparticles on silica supports // Science. 2017. 358. P. 1427–1430.
  62. Ding K., Cullen D.A., Zhang L., et al. // Science. 2018. 362. P. 560–564. https://doi.org/10.1126/science.aau4414
  63. Fojtik A., Giersig M., Henglein A. // Phys. Chem. 1993. 97. № 11. P. 1493–1496. https://doi.org/10.1002/bbpc.19930971112
  64. Neddersen J., Chumanov G., Cotton T.M. Laser Ablation of Metals: A New Method for Preparing SERS Active Colloids // Appl. Spectrosc. 1993. 47. № 12. P. 1959–1964.
  65. Waag F., Li Y., Ziefuß A.R., et al. Kinetically-controlled laser-synthesis of colloidal high-entropy alloy nanoparticles // RSC Advances. 2019. 9. P. 18547–18558.
  66. Jahangiri H., Morova Y., Asghari A., et al. // Intermetallics. 2023. 156. P. 107834. https://doi.org/10.1016/j.intermet.2023.107834
  67. Rawat R., Singh B.K., Tiwari A., et al. // J. Alloys Compd. 2022. 927. P. 166905. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2022.166905
  68. Salemi F., Abbasi M.H., Karimzadeh F. // J. Alloys Compd. 2016. 685. P. 278e286. http://dx.doi.org/10.1016/j.jallcom.2016.05.274
  69. Shkodich N.F., Kovalev I.D., Kuskov K.V., et al. Fast mechanical synthesis, structure evolution, and thermal stability of nanostructured CoCrFeNiCu high entropy alloy // J. Alloys Compd. 2022. 893. P. 61839.
  70. Xu W., Chen H., Jie K., et al. // Angew. Chem. Int. Ed. 2019. 58. P. 5018–5022. https://doi.org/10.1002/anie.201900787
  71. Butova V.V., Soldatov M.A., Guda A.A., et al. Metal-organic frameworks: structure, properties, methods of synthesis and characterization // Russ. Chem. Rev. 2016. 85. P. 280.
  72. Kumar N., Tiwary C.S. Biswas K. // J Mater Sci. 2018. 53. P. 13411–13423. https://doi.org/10.1007/s10853–018–2485-z
  73. Arora N., Sharma N.N. // Diam Relat Mater. 2014. 50. P. 135–150. http://dx.doi.org/10.1016/j.diamond.2014.10.001
  74. Khan W., Sharma R., Saini P. Carbon nanotube-based polymer composites: Synthesis, properties and applications // In Carbon Nanotubes Current Progress of their Polymer Composites. IntechOpen: London. UK. 2016.
  75. Mao A., Ding P., Quan F., et al. // J. Alloys Compd. 2018. 735. P. 1167–1175. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2017.11.233
  76. Liao Y., Li Y., Ji L., et al. // Acta Mater. 2022. 240. P. 118338. https://doi.org/10.1016/j.actamat.2022.118338
  77. Bai H., Su R., Zhao R.Z., et al. // J. Mater. Sci. Technol. 2024. 177. P. 133–141. https://doi.org/10.1016/j.jmst.2023.07.074
  78. Lunga J-K., Huanga J-C., Tien D-C., et al. Preparation of gold nanoparticles by arc discharge in water // J. Alloys Compd. 2007. 434–435. P. 655–658.
  79. Wu Q., Wang Z., He F. et al. High Entropy Alloys: From Bulk Metallic Materials to Nanoparticles // Metall Mater Trans A. 2018. 49. P. 4986–4990.
  80. Feng J., Chen D., Pikhitsa P.V., et al. // Matter. 2020. 3. № 5. P. 1646–1663. https://doi.org/10.1016/j.matt.2020.07.027
  81. Liu M., Zhang Z., Okejiri F., et al. // Adv. Mater. Interfaces. 2019. 6. P. 1900015. https://doi.org/10.1002/admi.201900015
  82. Singh M.P., Srivastava C. Synthesis and electron microscopy of high entropy alloy nanoparticles // Mater. Lett. 2015. 160. P. 419–422.
  83. Feng G., Ning F., Song J., et al. // J. Am. Chem. Soc. 2021. 143. № 41. P. 17117–17127. https://doi.org/10.1021/jacs.1c07643
  84. Wu D., Kusada K., Yamamoto T., et al. // Chem. Sci. 2020. 11. P. 12731. https://doi.org/10.1039/D0SC02351E
  85. Jin Y., Li R., Zhang X., et al. Ultrafine high-entropy alloy nanoparticles for extremely superior electrocatalytic methanol oxidation // Mater. Lett. 2023. 344. P. 134421.
  86. Wei M., Sun Y., Ai F., et al. // Appl. Catal. B. 2023. 334. P. 122814. https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2023.122814
  87. Okejiri F., Yang Z., Chen H. et al. // Nano Res. 2022. 15. P. 4792–4798. https://doi.org/10.1007/s12274–021–3760-x
  88. Okejiri F., Fan J., Huang Z., et al. // iScience. 2022. 25. № 5. P. 104214. https://doi.org/10.1016/j.isci.2022.104214
  89. Rekha M.Y., Mallik N., Srivastava C. First Report on High Entropy Alloy Nanoparticle Decorated Graphene // Sci Rep. 2018. 8. P. 8737.
  90. Wang A-L., Wan H-C., Xu H., et al. // Electrochim. Acta. 2014. 127. P. 448–453. https://doi.org/10.1016/j.electacta.2014.02.076
  91. Huang K., Zhang B., Wu J., et al. // J. Mater. Chem. A. 2020. 8. P. 11938–11947. https://doi.org/10.1039/D0TA02125C
  92. Tsukamoto T., Kambe T., Nakao A. et al. // Nat Commun. 2018. 9. P. 3873. https://doi.org/10.1038/s41467–018–06422–8
  93. Li H., Zhu H., Shen Q., et al. // Chem. Commun. 2021. 57. P. 2637. https://doi.org/10.1039/D0CC07345H
  94. Zhu G., Jiang Y., Yang H., et al. // Adv. Mater. 2022. 34. P. 2110128. https://doi.org/10.1002/adma.202110128
  95. Tang J., Xu J.L., Ye Z.G., Li X.B., Luo J.M. // J. Mater. Sci. Technol. 2021. 79. P. 171–177. https://doi.org/10.1016/j.jmst.2020.10.079
  96. Tang J., Xu J.L., Ye Z.G., et al. // J. Alloys Compd. 2021. 885. P. 160995. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2021.160995
  97. H. Qiao, M.T. Saray, X. Wang, et al. Scalable Synthesis of High Entropy Alloy Nanoparticles by Microwave Heating // ACS Nano 2021. 15. 9. P. 14928–14937.
  98. Nair R.B., Arora H.S., Boyana A.V., Saiteja P., Grewal H.S., Tribological behavior of microwave synthesized high entropy alloy claddings // Wear. 2019. 436–437. P. 203028.
  99. M. Kheradmandfard, H. Minouei, N. Tsvetkov, et al. // Mater. Chem. Phys. 2021. 262. P. 124265. https://doi.org/10.1016/j.matchemphys.2021.124265
  100. Ren L., Liu J., Liu X., et al. Rapid synthesis of high-entropy antimonides under air atmosphere using microwave method to ultra-high energy density supercapacitors // J. Alloys Compd. 2023. 967. P. 171816. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2023.171816
  101. Wang H.M., Su W.X., Liu J.Q., et al. // J. Mater. Res. and Technology, 2023. 24. P. 8618–8634. https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2023.05.100
  102. Gao L., Li G., Wang H., Yan Y. // Materials Characterization. 2022. 189. P. 111993. https://doi.org/10.1016/j.matchar.2022.111993
  103. König D., Richter K., Siegel A., Mudring A.-V. Ludwig A. // Adv. Funct. Mater. 2014. 24. P. 2049–2056. https://doi.org/10.1002/adfm.201303140
  104. Shi Y., Yang B., Rack P.D., et al. // Mater. Des. 2020. 195. P. 109018. https://doi.org/10.1016/j.matdes.2020.109018
  105. Schwarz H., Uhlig T., Lindner T., et al. // Coatings. 2022. 12. P. 269. https://doi.org/10.3390/coatings12020269
  106. Cheng C., Zhang X., Haché M.J.R. et al. // Nano Res. 2022. 15. P. 4873–4879. https://doi.org/10.1007/s12274–021–3805–1
  107. Löffler T., Meyer H., Savan A., et al. Discovery of a multinary noble metal–free oxygen reduction catalyst // Adv. Energy Mater. 2018. 8. № 34. P. 1802269.
  108. Cantor B., Chang I.T.H., Knight P., Vincent A.J.B. Microstructural development in equiatomic multicomponent alloys // Mater. Sci. Eng. A. 2004. 375–377. P. 213–218.
  109. Garzón-Manjón A., Meyer H., Grochla D., et al. // Nanomaterials. 2018. 8. P. 903. https://doi.org/10.3390/nano8110903
  110. Sang Q., Hao S., Han J., Ding Y. Dealloyednanoporous materials for electrochemical energy conversion and storage // EnergyChem. 2022. 4. № 1. P. 100069.
  111. Asao N. Nanocatalysts fabricated by a dealloying method // The Chemical Record. 2015. 15. P. 964–978.
  112. Hakamada M., Mabuchi M. Fabrication, Microstructure, and Properties of Nanoporous Pd, Ni, and Their Alloys by Dealloying // Crit. Rev. Solid State Mater. Sci. 2013. 38. № 4. P. 262–285.
  113. Liu H., Qin H., Kang J., et al. // Chem. Eng. J. 2022. 435. № 1. P. 134898. https://doi.org/10.1016/j.cej.2022.134898
  114. Qiu H-J., Fang G., Wen Y., et al. // J. Mater. Chem. A. 2019. 7. P. 6499–6506. https://doi.org/10.1039/C9TA00505F
  115. Jin Z., Lv J., Jia H.L., et al. // Small. 2019. 15. P. 1904180. https://doi.org/10.1002/smll.201904180
  116. Li S., Tang X., Jia H., et al. // Journal of Catalysis. 2020. 383. P. 164–171. https://doi.org/10.1016/j.jcat.2020.01.024
  117. Fang G., Gao J., Lv J., et al. // Appl. Catal. B. 2020. 268. P. 118431. https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2019.118431
  118. Yoshizaki T., Fujita T. // J. Alloys Compd. 2023. 968. P. 172056. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2023.172056
  119. Abid T., Akram M.A., Yaqub T.B., et al. // J. Alloys Compd. 2024. 970. P. 172633. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2023.172633
  120. Zeng L., You C., Cai X., et al. // J. Mater. Res. and Technology. 2020. 9. № 3. P. 6909–6915. https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2020.01.018
  121. Joo S-H., Okulov I.V., Kato H. // J. Mater. Res. and Technology. 2021. 14. P. 2945–2953. https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2021.08.100
  122. Okulov A.V., Joo S.-H., Kim, H.S. et al. Nanoporous high-entropy alloy by liquid metal dealloying // Metals. 2020. 10. P. 1396.
  123. Mori K., Hashimoto N., Kamiuchi N. et al. // Nat Commun. 2021. 12. P. 3884. https://doi.org/10.1038/s41467–021–24228-z
  124. Y. Yao, Z. Huang, P. Xie, et al. Carbothermal shock synthesis of high-entropy-alloy nanoparticles // Science. 2018. 359. P. 1489–1494.
  125. Cui M., Yang C., Hwang S., et al. Multi-principal elemental intermetallic nanoparticles synthesized via a disorder-to-order transition // Sci. Adv. 2022. 8. № 4. https://doi.org/10.1126/sciadv.abm4322
  126. Abdelhafiz A., Wang B., Harutyunyan A.R., Li J. // Adv. Energy Mater. 2022. 12. P. 2200742. https://doi.org/10.1002/aenm.202200742
  127. El-Atwani O., Li N., Li M., et al. // Sci. Adv. 2019. 5. № 3. https://doi.org/10.1126/sciadv.aav2002
  128. Su Z., Ding J., Song M., et al. // Acta Mater. 2023. 245. P. 118662. https://doi.org/10.1016/j.actamat.2022.118662.
  129. Cheng Z., Sun J., Gao X., et al. // J. Alloys Compd. 023. 930. № 2. P. 166768. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2022.166768.
  130. Wu H., Zhang S., Wang Z.Y., et al. // International Int J Refract Hard Met 2022. 102. P. 105721. https://doi.org/10.1016/j.ijrmhm.2021.105721.
  131. Wen X., Cui X., Jin G., et al. // Intermetallics. 2023. 156. P. 107851. https://doi.org/10.1016/j.intermet.2023.107851.
  132. He R., Wu M., Jie D., et al. // Surf. Coat. Technol. 2023. 473. P. 130026. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2023.130026.
  133. Lindner T., Löbel M., Sattler B., Lampke T. // Surf. Coat. Technol. 2019. 371. P. 389–394. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2018.10.017.
  134. Yang R., Guo X., Yang H., Qiao J. // Surf. Coat. Technol. 2023. 464. P. 129572. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2023.129572.
  135. Gloriant T. // J. Non Cryst Solids. 2003. 316. № 1. P. 96–103. https://doi.org/10.1016/S0022–3093(02)01941–5.
  136. Cheng J., Liang X., Xu B., Wu Y. // J Non Cryst Solids. 2009. 355. № 34–36. P. 1673–1678. https://doi.org/10.1016/j.jnoncrysol.2009.06.024
  137. Meijun L., Xu L., Zhu C., et al. // J. Mater. Res. and Technology. 2024. 28. P. 752–773. https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2023.12.011.
  138. Kumar D. Recent advances in tribology of high entropy alloys: A critical review // Prog. Mater. Sci. 2023. 136. P. 101106.
  139. Wang Y., Jin J., Zhang M., et al. // J. Alloys Compd. 2021. 858. P. 157712. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2020.157712
  140. Mao X., Wang Y., Jiang J., et al. // Mater. Lett. 2022. 314. P. 131855. https://doi.org/10.1016/j.matlet.2022.131855
  141. Li Y., Luo H., Li W., Xu C., Min N. // Mater. Des. 2023. 231. P. 112049. https://doi.org/10.1016/j.matdes.2023.112049
  142. Ye Y., Liu Z., Liu W., et al. // Tribology International. 2018. 121. P. 410–419. https://doi.org/10.1016/j.triboint.2018.01.064
  143. Tan C., Zhu H., Kuang T., et al. // J. Alloys Compd. 2017. 690. P. 108–115. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2016.08.082
  144. Wang S.L., Zhang Z.Y., Gong Y.B., Nie G.M. // J. Alloys Compd. 2017. 728. P. 1116–1123. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2017.08.251
  145. Qin Y., Wu Y., Zhang J., et al. // T Nonferr Metal Soc. 2015. 25. № 4. P. 1144–1150. https://doi.org/10.1016/S1003–6326(15)63709–8
  146. Cheng, J.B., Wang, Z.H. Xu B.S. // J Therm Spray Tech. 2012. 21. P. 1025–1031. https://doi.org/10.1007/s11666–012–9779–5
  147. Xiao L., Zheng Z., Huang P., Wang F. // Scr. Mater. 2022. 210. P. 114454. https://doi.org/10.1016/j.scriptamat.2021.114454
  148. Pastukhov E.A., Sidorov N.I., Polukhin V.A., Chentsov V.P. Short order and hydrogen transport in amorphous palladium materials // Defect and Diffusion Forum. 2009. 283–286. P. 149–154.
  149. Belyakova R.M., Kurbanova E.D., Sidorov N.I., Polukhin V.A. // Russ. Metall. 2022. № 8. P. 851–860. https://doi.org/10.1134/S0036029522080031
  150. Belyakova R.M., Polukhin V.A., Sidorov N.I. // Russ. Metall. 2019. № 2. P. 108–115. https://doi.org/10.1134/S0036029519020058.
  151. Sahlberg M., Karlsson D., Zlotea C., et al. Superior hydrogen storage in high entropy alloys // Sci Rep. 2016. 6. P. 36770.
  152. Montero J., Zlotea, C., Ek G., et al. // Molecules. 2019. 24. P. 2799. https://doi.org/10.3390/molecules24152799
  153. Montero J., Ek G., Laversenne L., et al. // Molecules. 2021. 26. P. 2470. https://doi.org/10.3390/molecules26092470
  154. Montero J., Ek G., Laversenne L., et al. // J. Alloys Compd. 2020. 835. P. 155376. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2020.155376
  155. Sidorov N.I., Estemirova S.K., Kurbanova E.D., Polukhin V.A. // Russ. Metall. 2022. № 8. P. 887–897. https://doi.org/10.1134/S0036029522080158
  156. Shen H., Zhang J., Hu J., et al. A Novel TiZrHfMoNb High-Entropy Alloy for Solar Thermal Energy Storage // Nanomaterials (Basel). 2019. 9. № 2. P. 248.
  157. Silva B.H., Zlotea C., Champion Y., Botta W.J., Zepon G. // J. Alloys Compd. 2021. 865. P. 158767. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2021.158767
  158. Karlsson D., Ek G., Cedervall J., Zlotea C., et al. // Inorg. Chem. 2018. 57. № 4. P. 2103–2110. https://doi.org/10.1021/acs.inorgchem.7b03004
  159. Kao Y-F., Chen S-K., Sheu J-H., Lin J-T, et al. Hydrogen storage properties of multi-principal-component CoFeMnTixVyZrz alloys // Int. J. Hydrog. Energy. 2010. 35. № 17. P. 9046–9059.
  160. Floriano R., Zepon G., Edalati K., et al. Hydrogen storage in TiZrNbFeNi high entropy alloys, designed by thermodynamic calculations // Int. J. Hydrog. Energy. 2020. 45. № 58. P. 33759–33770.
  161. Zadorozhnyy V., Sarac B., Berdonosova E., et al. Evaluation of hydrogen storage performance of ZrTiVNiCrFe in electrochemical and gas-solid reactions // Int. J. Hydrog. Energy. 2020. 45. № 8. P. 5347–5355.
  162. Sarac B., Zadorozhnyy V., Berdonosova E., et al. Hydrogen storage performance of the multiprincipal-component CoFeMnTiVZr alloy in electrochemical and gas–solid reactions // RSC Adv. 2020. 10. P. 24613.
  163. Kunce I., Polanski M., Bystrzycki J. Structure and hydrogen storage properties of a high entropy ZrTiVCrFeNi alloy synthesized using Laser Engineered Net Shaping (LENS) // Int. J. Hydrog. Energy. 2013. 38. № 27. P. 12180–12189.
  164. Edalati P., Floriano R., Mohammadi A., et al. // Scr. Mater. 2020. 178. P. 387–390. https://doi.org/10.1016/j.scriptamat.2019.12.009
  165. Mohammadi A., Ikeda Y., Edalati P., et al. // Acta Mater. 2022. 236. P. 118117. https://doi.org/10.1016/j.actamat.2022.118117
  166. Luo L., Chen L., Li L., et al. // Int. J. Hydrog. Energy. 2024. 50. Part D.P. 406–430. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2023.07.146
  167. Zhao Y., Park J.-M., Murakami K., Komazaki S., et al. // Scr. Mater. 2021. 203. P. 114069. https://doi.org/10.1016/j.scriptamat.2021.114069.
  168. Luo L., Li Y., Yuan Z., et al. // J. Alloys Compd. 2022. 913. P. 165273. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2022.165273.
  169. Verma S.K., Mishra S.S., Mukhopadhyay N.K., Yadav T.P. Superior catalytic action of high-entropy alloy on hydrogen sorption properties of MgH2 // Int. J. Hydrog. Energy. 2024. 50. Part D.P. 749–762.
  170. Polukhin V.A., Sidorov N.I., Kurbanova E.D., Belyakova R.M. Characteristics of amorphous, nanocrystalline, and crystalline membrane alloys // Russ. Metall. 2022. № 8. P. 869–880.
  171. Polukhin V.A., Sidorov N.I., Kurbanova E.D., Belyakova R.M. Characteristics of amorphous, nanocrystalline, and crystalline membrane alloys // Russ. Metall. 2022. 2022. № 8. P. 869–880.
  172. Polukhin V.A., Gafner Yu. Ya., Chepkasov I.V., Kurbanova E.D. // Russ. Metall. 2014. № 2. P. 112–125. https://doi.org/10.1134/S0036029514020128
  173. Polukhin V.A., Sidorov N.I., Kurbanova E.D., Belyakova R.M. // Russ. Metall. 2022. № 8. P. 797–817. https://doi.org/10.1134/S0036029522080110
  174. Polukhin V.A., Kurbanova E.D., Belyakova R.M. // Met. Sci. Heat Treat. 2021. 63. № 1–2. P. 3–10.https://doi.org/10.1007/s11041–021–00639-z
  175. Sun Y., Dai S. High-entropy materials for catalysis: A new frontier // Sci. Adv. 2021. 7. P. eabg1600.
  176. Xu H., Jin Z., Zhang Y., Lin X., Xie G., Liub X., Qiu H.-J. Designing strategies and enhancing mechanism for multicomponent high-entropy catalysts // Chem. Sci. 2023. 14. P. 771.
  177. Xie P., Yao Y., Huang Z. et al. // Nat Commun. 2019. 10. Р. 4011. https://doi.org/10.1038/s41467–019–11848–9.
  178. Yao Y., Huang Z., Li T., et al. High-throughput, combinatorial synthesis of multimetallic nanoclusters // PNAS. 2020. 117. № 12. P. 6316–6322.
  179. Garzón Manjón A., Löffler T., Meischein M., et al. // Nanoscale. 2020. 12. P. 23570. https://doi.org/10.1039/d0nr07632e.
  180. Edalati P., Itagoe Y., Ishihara H., et al. Visible-light photocatalytic oxygen production on a high-entropy oxide by multiple-heterojunction introduction // J. Photochem. Photobiol. A: Chemistry. 2022. 433. P. 114167.
  181. Chen X., Si C., Gao Y., et al. // J. Power Sources. 2015. 273. P. 324–332. https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2014.09.076
  182. Qiu H.-J., Fang G., Gao J. // ACS Mater. Lett. 2019. 1. № 5. P. 526–533. https://doi.org/10.1021/acsmaterialslett.9b00414
  183. Shaikh J.S., Rittiruam M., Saelee T., et al. // J. Alloys Compd. 2023. 969. P. 172232. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2023.172232
  184. Rittiruam M., Khamloet P., Ektarawong A., et al. // Appl. Surf. Sci. 2024. 652. P. 159297. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2024.159297
  185. Pedersen J.K., Batchelor T.A.A., Bagger A., Rossmeisl J. High-entropy alloys as catalysts for the CO2 and CO reduction reactions // ACS Catalysis. 2020. 10. № 3. P. 2169–2176.
  186. Nellaiappan S., Katiyar N.K., Kumar R., et al. High-Entropy Alloys as Catalysts for the CO2 and CO Reduction Reactions: Experimental Realization // ACS Catalysis. 2020. 10 № 6. P. 3658–3663.
  187. Akrami S., Edalati P., Shundo Y., et al. // Chem. Eng. J. 2022. 449. P. 137800. https://doi.org/10.1016/j.cej.2022.137800

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Принципиальная схема экспериментальной установки ПБДС для синтеза НЧ-ВЭС [59].

Скачать (41KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Схема процесса лазерной абляции металлов в жидкости для получения НЧ-ВЭС: 1 – емкость с образцом; 2 – металл; 3 – растворитель; 4 – фиксирующий пинцет; 5 – линза; 6 – лазерный луч [63].

Скачать (29KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Схема синтеза гибридных НЧ-ВЭС. Конечный высокопористый НЧ-ВЭС состоит из металлических кластеров и органических мостиковых лигандов на цеолит-имидазолатном каркасе с большим количеством активных метало-органических центров (MIM – 2-метилимидазол) [69].

Скачать (53KB)
Метаданные
5. Рис. 4. (а) Схема одношаровой вибрационной криомельницы, изготовленной по индивидуальному заказу; (б) схема формирования НЧ-ВЭС в криогенной мельнице [71].

Скачать (160KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Схема установки для синтеза НЧ-ВЭС методом дугового разряда [73]

Скачать (57KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Схема синтеза НЧ-ВЭС методом искрового разряда на постоянном токе [78].

Скачать (69KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Изображение микроструктуры НЧ-ВЭС PtCoMoPdRh, имеющей вид «эластичного наноцветка», полученное с помощью высокоугловой кольцевой сканирующей просвечивающей электронной микроскопии в темном поле (high-angleannular dark-field scanning transmission electron microscope, HAADF-STEM) [85]

Скачать (29KB)
Метаданные
9. Рис. 8. Схема синтеза нанокатализаторов на основе ВЭС с помощью «мокрой» химии с применением УЗ и спиртовой ионной жидкости [86].

Скачать (48KB)
Метаданные
10. Рис. 9. Схема изготовления нанотрубок ВЭС PdNiCoCuFe методом темплатногоэлектроосаждения [89].

Скачать (73KB)
Метаданные
11. Рис. 10. Схема темплатного синтеза «субнанокластеров» ВЭС с использованием дендримера [91].

Скачать (130KB)
Метаданные
12. Рис. 11. Схема синтеза структурно упорядоченных НЧ-ВЭС на двумерных мезопористых углеродных нанолистах, богатых азотом (mNC) и рентгеновские дифрактограммы исходного неупорядоченного ВЭС-mNC и упорядоченного ВЭС-mNCcatalysts [93].

Скачать (264KB)
Метаданные
13. Рис. 12. Схема процесса приготовления пористого НЧ-ВЭС CoCrFeNi методом микроволнового нагрева [95].

Скачать (88KB)
Метаданные
14. Рис. 13. Схема синтеза НЧ-ВЭО (Mg, Cu, Ni, Co, Zn)O с помощью микроволнового облучения [98].

Скачать (121KB)
Метаданные
15. Рис. 14. Слева: схема комбинаторного совместного осаждения из двух распыляемых мишеней на подложку с массивом полостей, заполненных ионной жидкостью (ИЖ). Справа: Схема предполагаемого процесса формирования НЧ в ИЖ [102].

Скачать (47KB)
Метаданные
16. Рис. 15. Схема изготовления нанопористых ВЭС с использованием деаллоинга [117].

Скачать (112KB)
Метаданные
17. Рис. 16. Сетевое описание, визуализирующее родство твердых растворов между элементами в ВЭС, с использованием алгоритмов Gephi и ForceAtlas2: (a) ВЭС23, (б) ВЭС14 и (в) ВЭС15 [117].

Скачать (110KB)
Метаданные
18. Рис. 17. (a) – последовательность элементарных стадий синтеза НЧ-ВЭС CoNiCuRuPd на подложке TiO2 (101) методом спилловера водорода, полученная из расчетов ТФП, (б) – экспериментальные рентгеновские дифрактограммы НЧ-ВЭС (верхняя), осажденного на подложке TiO2 (нижняя) [122].

Скачать (103KB)
Метаданные
19. Рис. 18. Схема синтеза НЧ-ВЭС методом карботермического удара: подготовка образца и временная эволюция температуры во время теплового удара длительностью 55 мс [123].

Скачать (118KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».