研究背景
高熵合金（HEAs）因其多元素组成和独特的高熵结构，在多种催化反应中展现出优异的性能，特别是在涉及多个中间体且需要多功能活性位点的复杂反应中。
然而，传统的HEAs合成方法往往导致随机混合的高熵合金或相分离的复合材料，这两种结构均难以精确调控局部结构，从而限制了其催化性能的进一步优化。
关键问题
1：如何精确调控HEAs的局部结构，以优化其催化性能？
2：如何解决传统合成方法中HEAs随机混合或相分离的问题？
3：如何设计并合成具有特定活性位点和多功能性的HEAs催化剂，以满足复杂催化反应的需求？
核心创新点
脉冲退火技术：通过脉冲退火（PA）技术，精确调控HEAs中局部结构的形成，特别是活性纳米团簇（如PdSn）的嵌入，形成异质结构HEA/c-PdSn。
异质结构HEAs：设计并合成了具有明确活性位点和多功能性的异质结构HEAs，显著提高了其在乙醇氧化反应（EOR）中的催化活性和稳定性。
动态局部结构调控：通过调整脉冲退火的温度和持续时间，实现了HEAs局部结构的动态调控，为复杂多步催化反应提供了可调的催化剂平台。
研究方法
1：脉冲退火合成：首先通过高温热冲击快速合成均匀的PdSnFeCoNi HEA，随后进行脉冲退火处理，利用不同元素间的焓相互作用和表面能差异，促进PdSn纳米团簇在HEA基体中的形成。
2：材料表征：使用透射电子显微镜（TEM）、高角度环形暗场扫描透射电子显微镜（HAADF-STEM）、X射线光电子能谱（XPS）、X射线吸收光谱（XAS）等手段对催化剂的形貌、化学状态和电子结构进行详细表征。
3：电化学测试：通过循环伏安法（CV）、计时电流法等电化学测试手段，评估催化剂在EOR中的催化性能。
4：密度泛函理论（DFT）计算：利用DFT计算分析EOR过程中各步骤的吸附和反应能量，揭示催化剂性能提升的机制。
总结概述
展示了通过脉冲退火技术可控合成HEA/c-PdSn的示意图，以及传统催化剂（如Pd/C）和HEA/c-PdSn在EOR中的反应路径和能量障碍对比。
详细描述了HEA/c-PdSn的组成设计、脉冲退火温度曲线、样品形貌和元素分布变化，以及脉冲退火前后样品的TEM图像和元素映射。
通过XPS、XANES、EXAFS和HAADF-STEM等表征手段，深入分析了HEA/c-PdSn的化学状态和微观结构。
比较了不同催化剂在EOR中的催化性能，包括质量活性、稳定性和CO抗毒化能力，并通过DFT计算揭示了反应机理。
展示了通过不同脉冲退火条件调控HEA催化剂局部结构的效果，以及这些催化剂在EOR中的性能对比。
结论
本文通过脉冲退火策略，在 PdSnFeCoNi 高熵合金中可控构建了 PdSn 超细簇嵌入的异质结构（HEA/c-PdSn），解决了传统 HEA 活性位点稀释和相分离结构功能有限的问题。
HEA/c-PdSn 在乙醇氧化反应中表现出优异性能：质量活性（11.87 A/mg Pd）是商业 Pd/C 的 10 倍以上，2000 次循环后活性保留率 > 90.6%。其核心机制是 PdSn 簇（位点特异性活性，促进 C-H 断裂）与 FeCoNi 基体（多功能性，促进 C-C 断裂、降低整体能垒）的协同作用，使 EOR 反应能量景观更平滑。
该研究为高熵合金的局部结构调控提供了普适方法，可推广至需 “集合活性位点” 的多步复杂催化反应（如燃料电池、CO₂还原等），推动高熵合金催化剂的实用化。
