虽然高熵合金纳米粒子(HEA-NPs)在高温、防腐蚀、催化等领域已经展示出优异的应用潜力，但目前对于高熵合金纳米颗粒内部各元素的电子结构变化知之甚少。

有鉴于此，匹兹堡大学David H. Waldeck和中南大学李立清教授、曾政等人，通过X射线光电子能谱（XPS）分析和第一性原理电子结构计算，研究了五元金属HEA-NPs各组分之间的表观核心能级能量转移（负或正）与电子密度变化之间的关系。

本文要点

1）为了探索这种多元素系统中的电子结构，通过碳热冲击和原位还原方法在两种不同的碳基底上合成了HEA-NP。

2）结果表明，Cu显示出负的核心能级偏移，而Fe，Co，Mg，Cr和Mn显示出正的核心能级偏移。尽管实验表明Ni出现明显的正核心能级位移，但电子结构计算表明这是由于费米能级的位移引起的，而且Ni中电子密度的重新分布表现得比其他元素更像Cu。

3）结果表明，NPs中的电子密度重新分布发生在电负性较低的元素到电负性较强的元素之间。

总之，该工作将指导HEA-NPs的设计，以促进其在医学、催化和能量储存/转换方面的潜在应用。

参考文献：

Xiang Xu et al. Elemental Core Level Shift in High Entropy Alloy Nanoparticles via X-ray Photoelectron Spectroscopy Analysis and First-Principles Calculation. ACS Nano, 2020.

DOI: 10.1021/acsnano.0c09470

https://doi.org/10.1021/acsnano.0c09470