可控合成具有特定形貌和可調組分的納米級高熵合金（HEAs）是開發先進催化劑的關鍵，現有策略要么難以定制納米級HEAs的形態，要么元素分布狹窄，通用性不足。

基于此，湖南大學黃宏文教授和南京大學胡征教授等人報道了一種強大的模板定向合成方法，通過獨立控制HEAs的形態和組成，程序化地制備具有可控成分和結構的納米HEAs。

在文中，作者合成了12種納米級HEAs，具有零維（0D）納米顆粒、一維（1D）納米線、二維（2D）超薄納米線、三維（3D）納米枝晶和包含5種及以上Pd/Pt/Ag/Cu/Fe/Co/Ni/Pb/Bi/Sn/Sb/Ge的多種元素組成。

此外，制備的HEA-PdPtCuPbBiUNRs/C在乙醇氧化反應中表現出了最先進的電催化性能，其質量活性分別比商用Pd/C和Pt/C催化劑提高了25.6倍和16.3倍，并且耐久性大大提高。

為闡明HEA-PdPtCuPbBi UNRs的形成機制，通過檢測時間依賴性中間體，作者跟蹤了從PdPtCu NSs到HEA-PdPtCuPbBi UNRs的結構和組成演變過程。TEM圖像顯示，反應初期5 min，六邊形NS種子上出現孔洞，反應時間延長至30 min，NS外緣變厚，產物演化為六邊形NS種子。

隨著反應階段延長至3 h，最終延長至10 h，六邊形NRs逐漸演變為不規則NRs。結果表明，HEA-PdPtCuPbBi的組分演化是通過在PdPtCu種子中逐漸引入Bi和Pb元素來實現。

在反應30 min后，產物中Bi原子的百分比基本保持不變，而Pb原子的百分比則不斷增加。由于Pb²⁺/Pb相對于Bi³⁺/Bi的負還原電位更大，Pb原子的還原速度要慢得多。

此外，XRD表征證實，PdPtCu種子向HEA-PdPtCuPbBi的轉變依賴于Bi和Pb原子的合金化，隨著反應時間的增加，衍射峰向低角度移動證實了這一點。合成中的合金化過程本質上涉及到附著原子在種子上的沉積和隨后的原子間擴散，其中化學勢梯度被假設為原子擴散的熱力學驅動力。

Programmable Synthesis of High-Entropy Nanoalloys for Efficient Ethanol Oxidation Reaction. ACS Nano, 2023, DOI: 10.1021/acsnano.3c02762.