包含大量随机分布元素的高熵材料具有独特的催化，电化学和机械性能。随机化元素的高构型熵驱动了高熵材料的形成。因此，通常需要高温和淬火来稳定它们。因此，尽管高熵材料的胶体纳米粒子具有理想的高表面积和溶液分散性，但却很难合成，而且仍然很少见。

有鉴于此，美国宾夕法尼亚州立大学(PSU)Raymond E. Schaak教授等人，介绍了同时多阳离子交换作为一种替代的低温途径来制备高熵材料的胶体纳米粒子。

本文要点

1）已经引入了同时多阳离子交换作为合成后的修饰策略，在低温下获得高熵金属硫化物的胶体纳米粒子。以亚铁硫化铜（Cu_1.8S）纳米颗粒为起始，同时与亚化学计量量的Zn²⁺、Co²⁺，In³⁺和Ga³⁺进行多阳离子交换，生成结晶型纤锌矿型Zn-Co-In-Ga-Cu硫化物。

2）可以通过调节溶液中阳离子交换的比例来调整化学计量。Zn_0.25Co_0.22Cu_0.28In_0.16Ga_0.11S纳米粒子具有热稳定性，且使用较少的阳离子进行交换反应不会产生高熵相。

3）形成高熵材料的阳离子交换过程被认为在熵和焓上都是有利的。胶体纳米粒子阳离子交换物作为合成平台的使用提供了熵和焓驱动力，除了结构熵以外，还能够在溶液可及的温度下形成高熵相。

总之，该工作提供了一种设计和合成高熵材料的新方法，可扩展到适用于阳离子交换的其他系统，包括金属硒化物，金属碲化物，金属磷化物，和金属卤化物。

参考文献：

Connor R. McCormick et al. Simultaneous Multication Exchange Pathway to High-Entropy Metal Sulfide Nanoparticles. J. Am. Chem. Soc., 2021.

DOI: 10.1021/jacs.0c11384

https://doi.org/10.1021/jacs.0c11384