Recentemente, uma equipe de pesquisa liderada pelo Prof. Liang Haiwei da Academia Chinesa de Ciências (CAS) da Universidade de Ciência e Tecnologia da China (USTC) estudou a evolução da estrutura de compostos intermetálicos, um eletrocatalisador celular de combustível, em alta temperatura usando difração de raios X in situ de alta temperatura (HT-XRD). Eles descobriram o processo de evolução da estrutura dependente da temperatura e da transição de fase. A pesquisa foi publicada em comunicações da natureza.

Anteriormente, a equipe de Liang desenvolveu métodos de ancoragem de enxofre e de pequenas moléculas para a síntese geral de Pt-IMC. No entanto, era confuso que as temperaturas mais baixas necessárias para obter a estrutura dos IMCs geralmente excedessem as dos Estágio temperaturas de transição do correspondente ligaso que parecia contradizer a ideia do senso comum de que somente abaixo das temperaturas de transição de fase as fases da liga são ordenadas termodinamicamente estáveis.

Nesta pesquisa, o grupo de Liang realizou estudos in situ HT-XRD e caracterizou três tipos de evolução estrutural durante o processo de recozimento: PtFe, PtCo e PtNi. A liga e a ordenação são simultâneas para o PtFe, enquanto a liga e a ordenação ocorreram separadamente durante os estágios de aquecimento e resfriamento para o PtCo. Em relação ao tipo de PtNi, o processo de ordenação estava ausente.

Os pesquisadores então dividiram o processo em dois estágios gerais para todos os três tipos. A etapa de liga ajuda a atingir a proporção de elementos, onde uma alta a temperatura é favorecida. A fase de encomenda, porém, foi marcada pela fase de transição, onde temperatura mais baixa Preferiu.

De acordo com essa diretriz, otimizaram separadamente o processo de liga e encomenda e produziram os três tipos com comprovada atividade superior ao catalisador Pt/C comercializado, entre os quais o PtFe se destacou por sua alta capacidade e durabilidade.

Este trabalho destaca a importância de entender as etapas de liga/pedido. Ele fornece orientação para maximizar o grau de ordenação de catalisadores intermetálicos suportados com tamanhos de partícula aceitáveis ​​para células de combustível práticas.