[发明专利]一种面内零空位缺陷高熵纳米片及其制备方法

说明书

本发明涉及新材料领域，旨在提供一种面内零空位缺陷高熵纳米片及其制备方法。本发明所述面内零空位缺陷高熵纳米片，其产品外观呈粉体状，其微观结构显示为不规则的纳米片结构，单层纳米片结构的厚度为10～20nm；该纳米片的分子式为(Lasubgt;0.4/subgt;Ndsubgt;0.9/subgt;Ysubgt;0.7/subgt;)(Zrsubgt;1.3/subgt;,Mosubgt;0.5/subgt;,Tisubgt;0.4/subgt;,Crsubgt;0.3/subgt;,Wsubgt;0.2/subgt;,Tasubgt;0.3/subgt;)Osubgt;7/subgt;。本发明的制备方法综合材料微观结构与能带调控策略，大大提高了所得纳米片状的结构稳定性，最终制得的纳米片面内具有零空位缺陷的特性，大大提高了拦截阻碍腐蚀性物质或离子的能力；产品具备比表面积高、稳定性好的特性，因而还可作为催化电极材料，用于电催化分解水的催化领域；还可作为导电型增强相，用于低压电器的电接触领域。

技术领域

本发明涉及新材料领域，具体涉及一种面内零空位缺陷高熵纳米片及其制备方法。

背景技术

在矿井环境、化工生产等环境中，高温度、高湿度的腐蚀条件对于金属的侵蚀现象十分严重。涂层防腐作为一种简单、有效的防腐措施，目前广泛应用于金属保护。

在防腐涂料中，常常需要添加充分分散的纳米片状结构的粉体，以阻碍腐蚀剂的扩散，从而增加涂层的防腐效果。但现有纳米片状结构往往存在较多缺陷，特别是空位缺陷。具有腐蚀作用的离子往往可以利用缺陷实现快速扩散，从而在一定程度上削弱纳米片的防腐效果。

因此，亟需开发一种面内零空位缺陷的纳米片，以使纳米片更好地应用于涂层防腐领域，并能够拓展在催化等领域的应用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种面内零空位缺陷高熵纳米片及其制备方法。

为解决技术问题，本发明的解决方案是：

提供一种面内零空位缺陷高熵纳米片，该纳米片产品的外观呈粉体状，其微观结构显示为不规则的纳米片结构，单层纳米片结构的厚度为10～20nm；该纳米片的分子式为(La_0.4Nd_0.9Y_0.7)(Zr_1.3,Mo_0.5,Ti_0.4,Cr_0.3,W_0.2,Ta_0.3)O₇。

本发明进一步提供了前述面内零空位缺陷高熵纳米片的制备方法，包括以下步骤：

(1)按摩尔比0.4∶0.3∶0.4∶0.5∶0.4∶0.7∶0.8∶0.5：0.4取La(NO₃)₃、Nd(NO₃)₃、Y(NO₃)₃、ZrOSO₄、Na₂MoO₄、钛酸四正丁酯、CrCl₃、Na₂WO₄和NaTaO₃作为溶质；将溶质加入正丁醇、丙酮和四氢呋喃的混合溶剂中，溶质的总质量与溶剂的质量比为20％；搅拌均匀得到混合液一，备用；

(2)按质量比1∶1∶1取氢氧化钾、碳酸锂、氢氧化铯为溶质，加至无水乙醇中；溶质的总质量与无水乙醇的质量之比为8.5％；搅拌均匀得到混合液二，备用；

(3)按质量比7∶3取混合液一和混合液二；在搅拌和超声条件下，将混合液二一次性加入混合液一中；随后，进一步升温至90℃；持续超声搅拌并保温2～4小时，然后降温至室温，得到混合液三；