导读：由于组成元素的热力学不混溶性，难以获得均匀合金双金属化合物。本文以非平衡得平衡，巧妙地通过一种非平衡合成策略，克服了双金属材料的不混溶性，能够获得一系列通过传统方法不能合成的新型双金属材料。

双金属化合物是一种重要的金属材料，其化学性质与单一的金属化合物不同。然而，由于组成元素的热力学不混溶性，获得均匀合金双金属化合物的途径有限。因此，如果克服双金属系统固有的不混溶性，将创造具有独特性能的双金属。近日，美国特拉华大学的焦峰马里兰大学的胡良兵等研究者，提出了一种非平衡合成策略来解决双金属化合物中的不混溶问题。相关论文以题为“Overcoming immiscibility toward bimetallic catalyst library”发表在Science Advances上。

论文链接：

https://advances.sciencemag.org/content/6/17/eaaz6844

双金属纳米粒子在各个领域都得到了广泛的关注，特别是在CO氧化、烃类重整、CO2转化为燃料和化学品等多相催化反应方面。与单金属材料不同的是，双金属纳米颗粒通常具有独特的催化性能，但其仅在其组成的单组分金属中是无法获得的。例如，许多Ni-基双金属催化剂经Au、Pt等金属改性后，在甲烷干法重整中表现出比纯镍更强的抗积碳能力。然而，确定双金属体系性能增强的起源仍然是催化领域的一个基本挑战，这主要是由于纳米结构的双金属颗粒的复杂性。许多因素，如组成金属的化学性质，粒子的大小，以及两种组成金属的纳米级排列，在确定其理化性质方面发挥着重要作用，这使得将结构和催化行为联系起来变得非常困难。因此，需要一种通用的合成方法来制备大量具有相同结构的均匀合金双金属纳米颗粒，以减少双金属催化剂中的多相性。

然而，许多双金属体系并不以均匀合金的形式存在，由于它们的正混合热，它们在相图上显示出很大的混相间隙。例如，通过传统的方法，如共还原、同时热分解、种子介导生长和电流置换，双金属结构通常局限于其热力学有利的结构，而合成往往会产生核-壳或其他异质结构。虽然一些非常规的方法，如γ-辐照、火花放电、脉冲激光烧蚀、表面等离子体共振，已经被用于探索混合互不相容的元素，但这些技术通常依赖于极端条件和复杂的工艺，或者只适用于特定的双金属系统。