【技術(shù)背景】
90%的化工品生產(chǎn)需要高性能催化劑，清潔能源汽車及燃料電池的商業(yè)化也離不開高性能催化劑。然而，現(xiàn)有商用催化劑一般為貴金屬（價格昂貴）或簡單合金（性能及穩(wěn)定性差），無法實現(xiàn)高效、節(jié)能、環(huán)保的催化過程及清潔能源利用。
【解決方案】
高熵合金催化劑，通過將4-5種不同非貴金屬混合成高熵合金態(tài)，革命性地提高了催化劑的活性、穩(wěn)定性，且材料及制造成本價格低廉，非常易于連續(xù)化快速制造生產(chǎn)，對傳統(tǒng)化工行業(yè)和清潔能源催化提供了優(yōu)異的新材料平臺和巨大的可預(yù)見的前景。本發(fā)明成果在2018年在國際頂級雜志《科學(xué)》以封面文章報道（Science 2018, 359, 1489.），并獲得了美國工業(yè)界2020年發(fā)明創(chuàng)造100獎（工業(yè)界的奧斯卡獎）。
【技術(shù)優(yōu)勢】
新型高熵合金催化劑可以直接代替原有的貴金屬催化體系，大大減少催化劑價格及成本，可廣泛應(yīng)用于傳統(tǒng)化工催化及新能源電催化領(lǐng)域。
以化工催化中氨氣氧化制硝酸為例，工業(yè)界使用貴金屬PtPdRh催化劑網(wǎng)格，價格高昂，并且反應(yīng)溫度為900℃。使用納米分散的高熵合金催化劑（PtPdRhCoCe）,整體貴金屬用量減小90%以上，且反應(yīng)溫度降低200℃，可同時實現(xiàn)性能優(yōu)異及高度穩(wěn)定。
因此，通過針對不同反應(yīng)進(jìn)行高熵合金催化劑的開發(fā)，有望代替貴金屬催化劑，大大提升反應(yīng)活性及能源效率及產(chǎn)品產(chǎn)出率等。
【榮譽(yù)資質(zhì)】
本成果在2018年在國際頂級雜志《科學(xué)》以封面文章報道（Science 2018, 359, 1489.），并獲得了美國工業(yè)界2020年發(fā)明創(chuàng)造100獎（工業(yè)界的奧斯卡獎）。
【應(yīng)用場景】
本成果技術(shù)成熟，需要根據(jù)具體化工催化反應(yīng)或清潔能源催化反應(yīng)相結(jié)合，針對性開發(fā)高性新型高熵合金催化劑體系。
（1）傳統(tǒng)化工催化：已經(jīng)開發(fā)的高性能高熵合金催化劑用于NH3氧化，NH3分解，NH3合成，CO氧化，CH4氧化，CH4燃燒等，其他反應(yīng)也可以進(jìn)行快速開發(fā)。
（2）清潔能源電催化：已經(jīng)開發(fā)的高熵合金體系用于水分解（H2, O2），氫能源燃料電池，甲醇燃料電池，乙醇燃料電池，CO2還原等，其他反應(yīng)也可以進(jìn)行快速開發(fā)。
（3）高性能下一代電池：已經(jīng)開發(fā)的高熵合金體系用于Li-空氣電池，Li-CO2電池，Li-O2電池等，其他反應(yīng)也可以進(jìn)行快速開發(fā)。
【知識產(chǎn)權(quán)】
本成果已申請多項發(fā)明專利，下表是部分展示：
【合作方式】
技術(shù)開發(fā)、技術(shù)服務(wù)、技術(shù)許可、技術(shù)轉(zhuǎn)讓、面談等。
【專家介紹】
姚永剛，華中科技大學(xué)教授，博導(dǎo)。師從美國馬里蘭大學(xué)胡良兵教授，并與多名國內(nèi)外知名學(xué)者合作。長期從事材料的超高溫合成與制造技術(shù)，特別是多元高熵材料及其在能源、催化、環(huán)境領(lǐng)域的應(yīng)用研究。成果在《Science》(封面)、《Nature Nanotechnology》、《Nature Catalysis》、《Science Advances》等學(xué)術(shù)期刊發(fā)表，總被引用10000余次，授權(quán)美國發(fā)明專利多項，并獲得美國“2020 R&D 100 award”。擔(dān)任Metals、 Frontiers in Energy Research期刊的編委會成員，Nano Research的客座編輯，并參與多個雜志的青年編委。
【聯(lián)系方式】
