安徽师范大学与中国科学技术大学联合科研团队在材料科学领域取得突破性进展。研究团队通过创新性的激光辐照技术，成功制备出亚纳米级高熵合金，相关成果已发表于国际顶级学术期刊《自然・材料》。
该研究采用纳秒脉冲激光辐照金纳米颗粒，利用等离激元光热效应将颗粒表面温度瞬间提升至2000摄氏度以上，随后以超过1010摄氏度/秒的冷却速率实现快速淬火。这种极端条件下的制备工艺突破了传统合成方法的热力学限制，有效避免了高熵合金的相分离和纳米颗粒团聚问题。
研究团队制备的亚纳米级高熵合金由金、铂、钌、铑和铱五种贵金属元素组成，平均粒径仅1.8纳米且元素分布高度均匀。实验表明，这种五元合金在质子交换膜电解槽中展现出优异的电催化性能，在2.12伏工作电压下，以2安培/平方厘米的电流密度持续运行1200小时仍保持稳定。
与传统催化剂相比，该亚纳米级高熵合金作为电解水装置的阴阳极催化剂，其活性和稳定性均显著优于商业铂碳催化剂和二氧化钌催化剂。这种性能提升得益于高熵合金独特的晶格畸变效应、缓慢扩散效应和鸡尾酒效应，使其在酸性环境中同时具备高效的产氢和产氧能力。
高熵合金作为由五种或更多金属元素按5%-35%比例构成的特殊材料，因其多元素协同效应而具有优异的催化活性、耐腐蚀性和热稳定性。本研究开发的激光制备技术具有广泛普适性，可实现包含多达十种金属元素的高熵合金合成，为开发新型高效催化剂提供了全新路径。
传统合成方法受限于缓慢的加热冷却速率（每分钟数十摄氏度），容易导致高熵合金形成异质结构。虽然近期发展的焦耳热、微波加热等技术能突破热力学极限，但仍难以获得亚纳米级颗粒。本研究通过激光诱导的等离子激元效应，成功实现了亚纳米级高熵合金的批量制备，将贵金属利用率提升至新水平。
