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过饱和度法调控纳米晶表面结构综述发表于Acc. Chem. Res.

发布日期:2018-10-25     浏览次数:1186次    发布者:刘春英    

由谢肇雄教授和秦琴教授邀请的评论文章“朝向微观和纳米晶体的表面结构,以及过饱和的作用”,发表在美国化学学会,化学研究会期刊(Acc。 Chem.Res.2018,DOI)。: 10.1021/acs.accounts.8b00344)。本文系统地介绍了该领域的研究进展,研究小组于2013年提出了过饱和度控制微/纳米晶体生长元素表面结构的创新方法。

纳米晶体的许多重要的物理化学性质与它们的表面结构密切相关。因此,纳米晶体的表面结构调节和相关的理论研究长期以来一直受到研究者的关注。在经典晶体成核和生长理论中,平衡条件下晶体生长的形态由不同晶面的比表面能决定,这可以通过Wulff晶面构造理论预测和确定。但是,如何控制纳米晶体的表面能,然后控制晶体的表面结构,大多数国际研究仍处于试错阶段(试验和误差)。 2013年,谢兆雄的研究小组和田中群的研究小组共同得出结论,晶体的表面能与晶体生长单元的过饱和度密切相关。纳米晶体的表面结构可以通过纳米晶体生长单元的过饱和来确定。过饱和度越高,合成纳米晶体的暴露表面的表面能越高(J.Am.Chem.Soc。2013,135,9311)。从那时起,该理论已被国内外各研究小组应用于离子晶体,分子晶体,贵金属和金属氧化物微/纳米晶体的表面结构控制。

在简要介绍了晶体生长的基本原理之后,本综述强调从理论角度控制生长单元对微/纳米晶体表面结构的超饱和度,并结合不同类型微观的典型情况。 /纳米晶体表面结构演变。从生长单元过饱和操作的角度出发,强调了溶剂,添加剂,反应速率和过电位等实验因素在微/纳米晶体表面结构控制中的关键作用。此外,简要讨论了过饱和在晶体生长动力学中的作用,重点是在非常高的过饱和度下形成球形微/纳米晶。该理论提出弥补非平衡和过饱和条件下晶体生长相关理论的不足,为合理设计和合成具有不同表面结构(特别是高表面能晶面)的微/纳米晶提供有效指导。 。

该项工作得到了科技部的批准(批准号:2015CB932301,2017YFA0206500和2017YFA0206801),国家自然科学基金(批准号:21333008,1603178,21671163和21773190)和中国博士后科学基金(批准文号) :2016M602066和2017T100468)。

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链接到该文件:http://dx.doi.org/10.1021/acs.accounts.8b00344