图1.
三种Mn掺杂α-Fe2O3纳米晶(各向同性的多面体纳米颗粒,{116}晶面主导的飞碟状纳米片和{001}晶面主导的六方纳米片):低倍TEM照片(插图是Mn掺杂α-Fe2O3纳米晶尺寸分布);高分辨TEM照片(插图是低倍\ TEM和选区电子衍射照片);\ EDX元素线性扫描;\ 重金属离子Pb和Cd在α-Fe2O3\ 和晶面上的优化吸附结构;\ α-Fe2O3纳米晶对重金属离子的晶面依赖选择性吸附示意图。

该工作利用液相激光熔蚀技术获得的掺杂源制备出具有不同暴露晶面的α-Fe2O3纳米晶,为设计合成其它具有不同暴露活性晶面的纳米晶提供了新策略,也为晶面依赖的相关物化性质研究提供了技术材料的支撑。

全文链接:http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.chemmater.7b04114

α-Fe2O3是一种自然界丰富和热力学稳定的半导体,在光电化学分解水、锂离子电池、气体传感和生物科技等方面均展现了良好的应用前景。目前,对α-Fe2O3的研究主要聚焦在α-Fe2O3纳米晶的形貌调控和表面结构修饰上,以期通过暴露面的调控实现性能优化。溶剂热法是实现可控制备具有不同晶面α-Fe2O3纳米晶的常见方法,它主要通过表面活性剂或有机分子的添加,从热动力学上调控不同晶面的相关自由能,进而控制晶面的生长速度来实现对氧化铁暴露晶面的调控。此外,当元素杂质掺杂到α-Fe2O3纳米晶晶格中时,纳米晶的几何和电子结构会发生相应改变,也可以实现晶面和形貌的调控。然而,这方面的研究鲜有报道。

原子尺度上调控纳米晶形貌和表面结构对研究其晶面依赖的物理化学性质至关重要。通常,纳米晶的形貌由具有特定原子排列的暴露晶面所决定,而不同晶面会呈现不同的电子结构,进而在本质上赋予各种形貌纳米晶不同的物理化学性质。

近日,中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所液相激光环境制备与加工实验室,在Mn掺杂α-Fe2O3纳米晶的晶面可控生长及其对重金属离子的晶面依赖选择性吸附研究中取得新进展,相关工作发表在Chemistry
of Materials
上发。

近期,中科院固体所液相激光环境制备与加工实验室在Mn掺杂α-Fe2O3纳米晶的晶面可控生长及其对重金属离子的晶面依赖选择性吸附研究方面取得新的进展,相关工作已在Chemistry\ of\ Materials上发表(*Chem.\ Mater.,\ 29,\ 10198-10205\ (2017*))。

澳门赌城官网,原子尺度上调控纳米晶形貌和表面结构对研究其晶面依赖的物理化学性质至关重要。通常,纳米晶的形貌由具有特定原子排列的暴露晶面所决定,而不同晶面会呈现不同的电子结构,进而在本质上赋予各种形貌纳米晶不同的物理化学性质。

该工作利用液相激光熔蚀技术获得的掺杂源制备出了具有不同暴露晶面的α-Fe2O3纳米晶,为设计合成其它具有不同暴露活性晶面的纳米晶提供了新的策略,也为晶面依赖的相关物化性质研究提供了技术材料的支撑。

三种Mn掺杂α-Fe2O3纳米晶(各向同性的多面体纳米颗粒,{116}晶面主导的飞碟状纳米片和{001}晶面主导的六方纳米片):低倍TEM照片(插图是Mn掺杂α-Fe2O3纳米晶尺寸分布);高分辨TEM照片(插图是低倍TEM和选区电子衍射照片);EDX元素线性扫描;重金属离子Pb和Cd在α-Fe2O3和晶面上的优化吸附结构;α-Fe2O3纳米晶对重金属离子的晶面依赖选择性吸附示意图。

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