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含有5種或者更多元素以隨機(jī)排列/晶格形式組成的高熵材料能夠通過特定元素或者不同元素組成呈現(xiàn)協(xié)同作用。

這對于多金屬元素化合物形成結(jié)構(gòu)/成分復(fù)雜材料非常重要，這是因?yàn)樵谶@些材料內(nèi)混合的陽離子或陰離子能夠競爭方式影響整體的性質(zhì)。

有鑒于此，賓夕法尼亞州立大學(xué)Raymond E. Schaak等報道合成高熵稀土氧鹵化物納米粒子的方法。

本文要點(diǎn)

(1)

作者合成了(LaCePrNdSmEuGdDyHoErYbScY)OCl，這種高熵合金氧鹵化物均勻的含有13個稀土元素。通過研究不同的時間點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)通過核殼相互擴(kuò)散方式，原位形成核@殼@殼結(jié)構(gòu)中間物種，從而產(chǎn)生5元金屬氧鹵化物(LaNdSmGdDy)OCl。

(2)

在13個稀土金屬元素的各種可能組分（7099種）中合成并表征40種不同的材料。通過能量分散X射線光譜表征驗(yàn)證存在大量稀土金屬元素。作者驗(yàn)證了高熵納米粒子內(nèi)的元素分布均勻，而不是物理混合。對5元金屬氧鹵化物以及13元金屬氧鹵化物高熵合金納米粒子的能帶進(jìn)行表征，結(jié)果顯示(LaCePrNdSmEuGdDyHoErYbScY)OCl的能帶明顯變窄，但是(LaNdSmGdDy)OCl的能帶并沒有明顯變窄。

參考文獻(xiàn)

Charles H. Wood and Raymond E. Schaak*, Synthetic Roadmap to a Large Library of Colloidal High-Entropy Rare Earth Oxyhalide Nanoparticles Containing up to Thirteen Metals, J. Am. Chem. Soc. 2024

DOI: 10.1021/jacs.4c06413

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c06413