Récemment, Institut Hefei de l'Académie Physique des Solides de, sciences de liquides substance a été préparée dans le traitement laser Laboratoire de l'environnement, croissance contrôlée en Mn dopée nanocristaux α-Fe2O3 sur le plan de cristal et de la dépendance de plan de cristal adsorption sélective d'ions de métaux lourds De nouveaux progrès ont été réalisés dans l'étude et des travaux pertinents ont été publiés dans Chemistry of Materials.
Règlement nanocristal topographie à l'échelle atomique et la structure de surface essentielle pour étudier les propriétés physico-chimiques dépendants plan cristallin. En général, la morphologie des nanocristaux est déterminée en exposant un plan cristallin ayant un arrangement atomique particulier, et les différentes faces cristallines peuvent présenter différentes De la structure électronique, qui à son tour confère différentes propriétés physico-chimiques sur différentes morphologies de nanocristaux.
α-Fe2O3, un aspect de la décomposition de l'eau semi-conducteur naturel et thermodynamiquement stable abondant photoélectrochimique, batteries lithium-ion, le capteur de gaz et de la biotechnologie ont démontré de bonnes perspectives. À l'heure actuelle, le principal objectif de la recherche de α-Fe2O3 sur la morphologie de surface de contrôle et structurellement modifiée nanocristaux α-Fe2O3, afin d'optimiser la performance réalisée par régulation de la surface exposée. procédé solvothermale est de réaliser une nanocristaux α-Fe2O3 communs préparés dans différents plan cristallin ayant une contrôlable, principalement par l'addition d'un agent tensioactif ou des molécules organiques, la régulation des différents plans cristallins de l'énergie libre correspondant, et donc de contrôler le taux de croissance du plan de cristal du plan cristallin pour réaliser la régulation de l'exposition de fer. en outre, lorsque les éléments d'impuretés dopées dans l'α la grille de nanocristal, nanocristaux structure géométrique et électronique correspondante changement se produit, la régulation peut également être mis en œuvre faces cristallines et la morphologie. Cependant, la recherche dans ce domaine rarement rapporté.
A cet effet, la phase solide préparée dans un milieu de laser, pour préparer des laboratoires de traitement liquide ablation laser système hautement actif MnOx colloïde comme source de dopage, avec un commandable Mn obtenu orientation préférée plan cristallin et dopée en ajustant la concentration du colloïde hétéroaryle α-Fe2O3 nanocristaux: nanoparticules comprenant polyédriques isotrope, {116} plan des principaux nanofeuilles en forme de soucoupe et {001} plan de la nanofeuille menant hexagonale (fig. 1 AF) ont constaté que de Mn concentration de dopage d'ions est augmentée, les nanocristaux α-Fe2O3 cultivées cristal à la « 001 » devient lente, et le {001} exposée faces cristallines augmentant en outre, des ions Mn dans un uniforme +2, +3 ou +4 valence Les résultats montrent que la concentration des ions Mn dopants et des états de valence jouent un rôle clé dans la régulation du plan cristallin des nanocristaux d'α-Fe2O3.
Dans le même temps, ces surfaces ont des nanocristaux α-Fe2O3 dopé cristal exposée de Pb, Cd et Hg trois types d'ions de métaux lourds présentant plan où {001} plan de cristal de la surface d'adsorption sélective dépendant. Du premier hexagonal nano feuille d'ions Pb a montré une forte adsorption sélective, et {116} plan menant à la soucoupe nanoflake Cd et Hg ions présentent une forte adsorption sélective. DFT théorique (figure 1 JM.) et démontre en outre l'α -Fe2O3 nanocristaux ont une dépendance de plan de cristal de la performance d'adsorption. dans lequel, l'ion Pb, Cd ions, les ions de mercure sont dans {001}, {116} et {110} cristal-section présente l'énergie d'adsorption plus élevée, et des nanoparticules polyédriques { Les surfaces exposées 012} et {104} sont les plans d'énergie faiblement adsorbés des ions Pb, Cd et Hg, montrant une très faible capacité d'adsorption pour les trois ions de métaux lourds en accord avec les résultats expérimentaux. Propriétés d'adsorption sélective.
La technologie de travail ablation par laser en utilisant la source de dopant liquide obtenu par une préparation différente ayant nanocristaux α-Fe2O3 plan cristallin exposé, il est proposé une nouvelle stratégie pour la conception d'autres plans cristallins nanocristallin actifs ayant différents plan de cristal exposé est également Les propriétés physiques et chimiques associées dépendent du support de matériaux techniques.
Les travaux de recherche sont soutenus par le programme clé de recherche et développement de l'État (programme 973) du ministère des Sciences et de la Technologie, la Fondation nationale des sciences naturelles de Chine et le projet d'équipe d'innovation de l'Académie chinoise des sciences.
