图1展示了氨硼烷（AB）甲醇解反应的催化机制及相关材料的电子结构特性。图1a描述了金属纳米颗粒（NPs）负载在碳载体（CAC）上催化AB甲醇解的过程，揭示了催化剂如何激活甲醇中的O-H键和AB中的B-H键，从而促进电子转移并生成氢气。图1b和1c分别展示了甲醇和AB分子的d轨道投影态密度（PDOS），表明甲醇的O和H3原子主要贡献于最低未占据分子轨道（LUMO），而AB的B和H2原子主要贡献于最高占据分子轨道（HOMO）。图1d进一步展示了不同合金（Ni、CuNi、CoNi和CuCoNi）的态密度（DOS）与甲醇和AB分子轨道能级的对比，揭示了Cu和Co的加入如何调节Ni的d带中心，使其更接近甲醇的LUMO，从而提高催化活性。这一结果表明，CuCoNi中熵合金（MEA）在AB甲醇解中具有最高的催化活性，为后续实验设计提供了理论依据。
图2涉及CuCoNi MEA纳米颗粒（NPs）的制备过程及其结构表征。图2a展示了在16 V电压下，通过快速碳热冲击（CTS）方法合成CuCoNi MEA NPs@CAC的过程，以及对应的温度-时间曲线。图2b为不同放电电压下合成的CuCoNi(0.15) MEA NPs@CAC的X射线衍射（XRD）图谱，表明随着电压增加，合金的特征衍射峰逐渐增强，且在16 V时首次出现明显的合金相。图2c展示了不同金属负载量下合成的CuCoNi MEA NPs@CAC的XRD图谱，发现当金属负载量为0.15 mmol时，合金相最为稳定。图2d-f为CuCoNi(0.15) MEA NPs@CAC在CTS处理前后的X射线光电子能谱（XPS）图谱，表明经过CTS处理后，Cu、Co和Ni均成功还原为零价态，证实了合金的形成。这些结果表明，通过优化放电电压和金属负载量，可以有效调控CuCoNi MEA NPs的结构和性能。
图3展示了CuCoNi MEA NPs@CAC的微观形貌和结构特性。图3a-b为扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）图像，显示了催化剂呈珊瑚状结构，主要由堆叠的球形CAC颗粒组成。图3c为高分辨TEM图像，揭示了CuCoNi MEA NPs的晶格间距为0.2067 nm，介于面心立方（FCC）结构的Cu、Co和Ni之间，证实了单相CuCoNi合金的成功合成。图3d-f为不同金属负载量下合成的CuCoNi MEA NPs@CAC的高角环形暗场扫描透射电子显微镜（HAADF-STEM）图像及粒径分布图，表明金属负载量显著影响纳米颗粒的尺寸和分散性。图3g-j为CuCoNi(0.15) MEA NPs@CAC的HAADF-STEM图像和能量色散光谱（EDS）元素分布图，显示了Cu、Co和Ni元素均匀分布且无成分偏析，进一步证实了合金的均一性。这些结果表明，通过调控金属负载量和放电电压，可以优化CuCoNi MEA NPs的微观结构，从而提升其催化性能。
图4研究了不同放电电压和金属负载量下CuCoNi MEA NPs@CAC的催化性能。图4a-c展示了在不同条件下合成的催化剂在AB甲醇解反应中的氢气生成曲线及其对应的周转频率（TOF）值。结果表明，CuCoNi(0.15)-16 V样品展现出最高的催化活性，TOF值达到32.65 min⁻¹。图4d-f进一步对比了单金属（Cu、Co、Ni）、双金属（CuCo、CuNi、CoNi）和CuCoNi MEA催化剂的氢气生成曲线及TOF值，验证了多组分策略通过调节d带中心显著提升了催化性能。实验结果表明，Ni在Cu/Co/Ni体系中具有最高的催化活性，且多组分合金的催化性能优于单金属和双金属催化剂。这些结果证实了理论计算的预测，并为设计高性能AB甲醇解催化剂提供了实验依据。
图5研究了CuCoNi MEA NPs@CAC催化剂的循环稳定性和反应动力学。图5a-c展示了Ni、CoNi和CuCoNi NPs@CAC在5次循环AB甲醇解反应中的氢气生成曲线，图5d总结了各催化剂的TOF值和循环后活性保持率。结果表明，CuCoNi MEA NPs@CAC在5次循环后仍保持55.6%的初始活性，显著优于Ni和CoNi催化剂。通过计算合金的混合熵（ΔSmix），发现组分数量的增加提升了混合熵，从而通过“高熵效应”增强了催化稳定性。图5e展示了CuCoNi MEA NPs@CAC在不同反应温度下的氢气生成曲线，图5f为对应的阿伦尼乌斯（Arrhenius）曲线，计算得到的活化能（Ea）为35.1 kJ/mol，表明CuCoNi MEA NPs@CAC具有较低的反应能垒和优异的催化性能。这些结果进一步证实了CuCoNi MEA NPs@CAC在AB甲醇解中的高效性和稳定性。
图6探讨了CuCoNi MEA NPs@CAC在AB甲醇解反应中的催化机制。图6a展示了使用CH₃OD进行的同位素实验，结果表明甲醇中O-H键的断裂是反应的速控步骤（RDS），计算得到的动力学同位素效应（KIE）常数为2.77。图6b通过理论计算揭示了CuCoNi MEA NPs和Ni NPs在O-H键断裂的能量障碍，CuCoNi MEA NPs的能量障碍为0.412 eV，显著低于Ni NPs（0.847 eV），表明其具有更高的催化动力学性能。图6c提出了CuCoNi MEA NPs@CAC催化AB甲醇解的反应机制，包括吸附、O-H键活化、中间体生成和氢气释放等步骤。图6d-e展示了以AB和CuCoNi MEA NPs@CAC为燃料的燃料电池汽车模型及其性能对比，结果表明CuCoNi MEA NPs@CAC在AB甲醇解中展现出卓越的氢气生成能力，使车辆能够在10秒内加速上坡，而Ni NPs@CAC则无法实现。这些结果不仅揭示了CuCoNi MEA NPs@CAC的高效催化机制，还强调了高性能催化剂在实际应用中的重要性。
