文章导读：

多孔金属材料因其具有较大的比表面积和较高的表面活性，在催化、传感和储能等领域有着广泛的应用。目前制备多孔金属的方法主要有化学脱合金法、电化学脱合金法、液相脱合金法以及气相脱合金法。化学脱合金法和电化学脱合金法是目前制备多孔金属材料的主流方法，其原理是利用合金中不同组元的化学活性差异和标准电极电位差来实现选择性去除相对活泼的牺牲元素，从而得到多孔金属。然而，这两种方法仅适用于制备不活泼金属的多孔结构，如Cu、Ag、Pt、Au、Pd等元素。液相脱合金是利用合金各组元和金属熔体间的混溶性差异而实现，例如Nb在Mg熔体中的溶解度很低，而Ni在Mg熔体中的溶解度很高，因此多孔Nb可以通过Nb-Ni合金在Mg熔体中的液相脱合金化而实现。然而，在液相脱合金之后还需要使用酸性化学试剂以清除多孔通道中残余熔体，而且该方法所适用的元素也有限。气相脱合金法利用合金中不同组元间的饱和蒸气压差异而实现，例如，在低气压下加热Co-Zn合金使Zn从合金中挥发，从而得到纳米多孔Co。这种方法虽然能够实现活泼金属的脱合金化，但其需要昂贵的真空系统，增大了使用成本。

最近，本课题组开发了一种具有普适性的脱合金方法，利用大气压射频等离子体实现了多孔金属和金属纳米线的同时制备。该方法不需要任何化学试剂、真空系统、加热系统、气氛保护系统等有污染且复杂昂贵的装置，极大的降低了设备成本。该方法所制备的多孔金属孔分布均匀、孔径均一，孔结构可通过调整原始合金成分和等离子体放电参数而调控。发现在等离子体处理过程中，等离子体的快速加热效应使合金发生非平衡熔化，使合金形成固液共存状态；利用等离子体鞘层所产生的强电场，将合金前驱体熔化的部分从该合金前驱体中分离出，达到脱合金的目的。熔化的金属连续喷射形成金属纳米线，而留下未熔化的残余部分形成多孔结构。该方法适用于其组成元素熔点差异较大的合金，为制备多孔金属和金属纳米线提供了一种具有普适性的新方法。

相关工作近期发表在期刊SCIENCE CHINA Technological Sciences上，研究得到了国家自然科学基金（No. 51872105）的资助。