研究置换式固溶体，可设计和优化金属材料及其他合金的性能，以满足不同的应用需求，在材料科学和工程领域具有重要意义。中国科学院过程工程研究所研究员杨军课题组用三正辛基膦 （TOP）对预先形成的铂 （Pt）纳米颗粒进行磷酸化，使得磷（P）原子能够取代处于晶体格点位置的部分Pt原子，形成Pt-P置换式固溶体。
通常，P掺杂Pt形成的固溶体用来解决电化学反应中催化剂成本高和活性低等问题。由于金属和非金属在原子尺寸、晶体结构、电负性和成键方式等方面存在明显差异且互溶性较低，金属和非金属元素形成间隙固溶体即溶质原子嵌入溶剂或母体原子堆垛形成的间隙位置，难以形成置换式固溶体。对于Pt-P体系，它们形成置换式固溶体在晶体结构、原子大小和电负性角度似乎不违背休姆-罗瑟里规则。
该研究在十八烯和油胺混合溶剂中制备出虫子状Pt纳米颗粒，随后在高温下用TOP将其磷化。研究通过透射电子显微镜观察发现，磷化反应能够引起颗粒形貌的极大变化；磷化后的颗粒由虫子状变成直径约为4.8 nm完全球形的置换式固溶体，且该固溶体可由多种表征手段协同证实。理论计算表明，如果磷化后的固溶体能够维持稳定的面心立方结构，则P的掺杂上限约为10%。这与实验观察吻合，符合原子尺寸差异预示的有限固溶体。
研究发现，有限的P掺杂现象可以从材料科学基础理论上得到解释。由于原子尺寸的差异，P原子取代部分Pt原子必然在周围产生较大晶格畸变，引起系统内能增加；虽然P原子取代Pt原子增加了系统可能存在的状态数，引起熵变增加，但在较低的温度下，内能增加占主导，可能导致系统自由能增加。因此，P原子的取代应有一个上限，且在这个上限以下畸变导致的内能增加被控制在一定限度，使晶体结构能够保持稳定。
近日，相关研究成果发表在Small上。研究工作得到国家自然科学基金的支持。
论文链接
TOP磷化形成Pt-P置换式固溶合金
中新社北京11月7日电(记者梁晓辉)中国国家发展改革委主任郑栅洁7日在北京表示，今后一段时间，中国高等教育学龄人口将 浙江德清莫干山镇中心学校的学生们在大课间时跳竹竿舞。 资料图片 实现基本均衡后，我国义务教育的发展目标正向优质均衡迈进。到2035年，绝大多数县（市、区、旗）域将实现义务教育优 城区学校在开展劳动教育时常常面临劳动教育资源不足、劳动场地受限等问题。长沙市长郡芙蓉中学是—所城区学校，校园面积仅29亩，学生达到2100余人。为了满足学生的劳动实践需求，学校在建设和 新华网北京11月14日电 今日，教育部举办新闻发布会， 教育部职业教育与成人教育司司长彭斌柏介绍了我国职业教育改革发展的总体情况。彭斌柏介绍，党的十八大以来，在以习近平同志为核心的党中央坚强 “我要做三个香包，送给爸爸、妈妈和外婆！”幼儿小花（化名）在家长义工的帮助下，将研磨好的香材放入布袋中，小小香包承载了亲子间浓厚的温情。走入广州市越秀区东方红幼儿园，一轮“明月”耀眼夺目，两只 中国教育报-中国教育新闻网讯（记者 程墨 通讯员 田寿永 陈灏）近日，2024年世界职业院校技能大赛总决赛医药卫生赛道康复治疗技术小组争夺赛在湖北职院举行，来自全国29个省、自治区、直辖市的58支 。本文链接：研究制备出金属-非金属置换式固溶体http://www.sushuapos.com/show-12-609-0.html
声明：本网站为非营利性网站，本网页内容由互联网博主自发贡献，不代表本站观点，本站不承担任何法律责任。天上不会到馅饼，请大家谨防诈骗！若有侵权等问题请及时与本网联系，我们将在第一时间删除处理。
上一篇： 高性能路由验证和路由查找研究获进展
下一篇： 研究揭示模式植物适应高海拔环境机制