近日,我校化学化工学院黄一中教授团队在材料科学领域国际顶尖期刊《Advanced Functional Materials》发表高水平学术论文。论文题为《Laser-Induced Liquid Metal Shaping of Strain-Rich High-Entropy Alloy Nanowires for Electrocatalysis and Bioelectrochemical Sensing》,我校为第一完成单位。南洋理工大学余婧、沈阳化工大学梁玉和我校黄一中教授为共同通讯作者。

高熵合金(HEA)纳米线因其独特的多元协同效应和结构优势,在电催化与生物传感领域潜力巨大。然而,受限于多元素之间原子半径、还原动力学及物理化学性质的显著差异,实现高熵合金纳米线的可控合成一直是国际性难题。针对这一挑战,路宇在黄一中教授等合作者指导下,创新性地提出激光诱导液态金属纳米加工(LLMN)策略。该策略通过毫秒级激光辐照产生瞬态极端高温(约1800 K),直接驱动多元金属在液态下完成均匀合金化,并激活催化气-液-固(VLS)生长过程,一步法合成包含多达九种金属元素的单相高熵合金纳米线。尤为关键的是,熔融合金在原位生长的碳纳米管内的限域效应,引入了反应驱动边界推进与硫介导界面钉扎之间的竞争机制,在凝固的纳米线中印刻了丰富的拉伸晶格应变和密集的层错。该应变工程化的高熵合金纳米线在析氧反应(OER)中表现出优异的催化活性,在10 mA·cm-2电流密度下过电位仅为257 mV,电荷转移电阻显著降低,反应动力学大幅提升。此外,含铜高熵合金纳米线还实现了对肌酐的选择性电化学检测,并具有良好的生物相容性,展现了该材料平台在生物电化学传感领域的广阔应用前景。该工作是我校与南洋理工大学、沈阳化工大学深度合作的成果,彰显了我校在新能源材料与器件研究领域的科研实力和国际影响力。
据悉,《Advanced Functional Materials》由Wiley-VCH出版社主办,创刊于2001年,是功能材料研究领域最具影响力的顶尖学术期刊之一。该刊被SCI、SCIE、EI等权威数据库收录,最新影响因子为19.9,属于中国科学院一区TOP期刊、JCR Q1区,在全球材料科学领域具有极高的学术影响力。