Størrelse betyder noget, når du reducerer NiO nanopartikler
Antallet og placeringen af kernedannelsessteder for nikkelmetal i nikkeloxidnanopartikler under deres reduktion med brint afhænger stærkt af nanopartikelstørrelsen.
(Phys.org) - Ny forskning finder ud af, at størrelse spiller en stor rolle i, hvordan nikkeloxidskaller (NiO) i nanoskala opfører sig, når de reduceres til faste nikkelnanopartikler.
"Dette fremmer vores grundlæggende forståelse af, hvordan strukturerne af nanopartikler kan ændres gennem kemiske reaktioner, som har potentielle anvendelser inden for nanofabrikation og katalyse, "siger Joe Tracy, en materialeforsker ved NC State og medforfatter til et papir om arbejdet.
Forskerne begyndte med at udsætte nikkelnanopartikler for luft ved 500 grader Celsius for at skabe NiO-skaller. Denne proces kaldes oxidation. De mindre skaller, 12 til 24 nanometer (nm) i diameter, er hule, med skallen omkring et enkelt hulrum. Større skaller, 40 til 96 nm i diameter, synes at have større porer, og indeholder muligvis flere hulrum.
Forskerne placerede derefter skallerne i et brintgasmiljø ved 350 grader C. Denne proces, kaldet reduktion, gør NiO -skallerne tilbage til solide nikkel -nanopartikler.
Hvad de fandt var, at størrelsen af NiO-skallerne dramatisk påvirker måden, som reduktionsprocessen manifesterer sig på.
Billede af en delvist reduceret 40 nm nikkeloxid -nanopartikel. Nikkelområdet er farvet rødt, og nikkeloxidet er farvet grønt. Klik for at forstørre billedet.
De mindste skaller forskerne kiggede på, 12 nm i diameter, dannede et enkelt kernedannelsessted af rent nikkel, som derefter udvidede til at erstatte alt NiO. Større skaller, 24 nm i diameter, reagerede forskelligt - dannede flere nukleationssteder i en omtrentlig ringform rundt om skallen. Disse nukleationssteder voksede derefter og smeltede sammen til en enkelt nikkelnanopartikel. De største skaller, de så på, 96 nm i diameter, så stadig mere anderledes ud, med flere nukleationssteder, der dannes i hele NiO.
"Størrelsen af nanopartiklerne før oxidation bestemmer både strukturen af NiO nanopartiklerne og mønsteret af kernedannelsesstederne for nikkelmetal under reduktion, " siger John Medford, en undergrad ved NC State og hovedforfatter af papiret.
Papiret, "Nanostrukturelle transformationer under reduktion af hule og porøse nikkeloxid -nanopartikler, " blev offentliggjort online den 20. november i tidsskriftet Royal Society of Chemistry Nanoskala .
Varme artikler
-
3D grafen:Super-kondensatorer fra sukkerboblerScanningelektronmikroskopibilleder til visning af sukkerblæsningsprocessen:Glucose blev polymeriseret og blæst af frigivet ammoniak til melanoidinbobler under opvarmning, hvilke bobler til sidst blev -
Nanopartikler kan hjælpe forskere med at lysne deres forskning - men de kan også kaste mikroskopis…Kredit:ACS Guldnanopartikler lysner de fluorescerende farvestoffer, forskere bruger til at fremhæve og studere proteiner, bakterier og andre celler, men nanopartiklerne introducerer også en artefa -
Hybrid nanorør-grafenmateriale lover at forenkle fremstillingenGrafen overført fra dets metalsubstrat med en polymerbelægning, venstre, viser polymerrester (mørke pletter) forbliver klistret til grafenet efter forarbejdning. armeringsjernsgrafen, ret, skabt på Ri -
Udvikling af nye teknikker til at forbedre atomkraftmikroskopiKemisk signal produceret af en 4 nm tyk polymerfilm opsamlet ved hjælp af tidligere afbøjning AFM-IR-detektion, top, sammenlignet med den nye null-afbøjning tilgang. Kredit:Beckman Institute for Advan
- Rekordstore temperaturer er mere sandsynlige i befolkede troper
- De fleste dårligt stillede børn står over for den største risiko for arbejdsløshed
- Effekter af saltvand på metaller
- CEBAF påbegynder operationer efter opgradering
- Spanien syder af knusende varme, mens brande brænder
- Enkeltmolekyle elektronik og kemisk lodning