Matériaux à base de nanocristaux en alliage à forte entropie

Les nanoparticules à haute entropie (HEA) sont attrayantes pour plusieurs applications en catalyse et en énergie. De grands efforts sont actuellement consacrés à établir des relations composition-propriété pour améliorer l’activité catalytique ou la sélectivité. Tout aussi important, le développement de méthodes de fabrication pratiques pour façonner les matériaux à base de HEA en architectures complexes est une exigence clé pour leur utilisation en catalyse. Cependant, façonner les nano-AHE en structures hiérarchiques en évitant le démêlage ou l’effondrement reste un grand défi. Ici, nous surmontons ce problème en introduisant une simple voie de chimie douce pour fabriquer des matériaux macro et mésoporeux ordonnés basés sur des nanoparticules HEA, avec une surface élevée, une stabilité thermique et une activité catalytique vers l’oxydation du CO. Le procédé est basé sur le séchage par pulvérisation à partir d’une solution aqueuse contenant cinq précurseurs métalliques nobles différents et des billes de latex polymère. Lors du recuit, le polymère joue un double rôle : modéliser et réduire l’agent permettant la formation de réseaux poreux à base de nanoparticules HEA à seulement 350 °C. Le mécanisme de formation et la stabilité de la macro- et les matériaux mésoporeux ont été étudiés par un ensemble de techniques de caractérisation in situ; notamment, la microscopie électronique à transmission in situ a révélé que la structure poreuse est stable jusqu’à 800 °C. Fait important, ce processus est vert, évolutif et polyvalent et pourrait être étendu à d’autres classes de matériaux HEA.