क्रिस्टल विमान और क्रिस्टल विमान निर्भरता भारी धातु आयनों के चयनात्मक सोखना ऑन-doped Mn α-Fe2O3 नेनो क्रिस्टल हाल ही में, विज्ञान सामग्री तरल के ठोस राज्य भौतिकी अकादमी के हेफ़ेई संस्थान लेजर प्रसंस्करण पर्यावरण प्रयोगशाला, में नियंत्रित विकास में तैयार किया गया था अध्ययन में नई प्रगति, रसायन विज्ञान में बाल सामग्री के प्रासंगिक कार्य में प्रकाशित।
नियमन nanocrystal परमाणु पैमाने स्थलाकृति और सतह की संरचना क्रिस्टल विमान निर्भर भौतिक गुणों। आम तौर पर, नेनो क्रिस्टल की आकृति विज्ञान एक क्रिस्टल विमान उजागर एक विशेष परमाणु व्यवस्था होने से निर्धारित होता है अध्ययन करने के लिए आवश्यक है, और विभिन्न क्रिस्टल चेहरे अलग प्रदर्शन कर सकते हैं इलेक्ट्रॉनिक संरचना, इस प्रकार प्रकृति में nanocrystalline के विभिन्न भौतिक गुणों के अलग morphologies प्रदान।
α-Fe2O3, एक प्रचुर मात्रा में प्राकृतिक और स्थिर thermodynamically अर्धचालक photoelectrochemical पानी अपघटन पहलू, लिथियम आयन बैटरी, गैस सेंसर और जैव प्रौद्योगिकी अच्छा संभावना प्रदर्शन किया है। वर्तमान में, α-Fe2O3 के अनुसंधान का मुख्य उद्देश्य solvothermal विधि, एक नियंत्रणीय होने विभिन्न क्रिस्टल विमान में तैयार एक आम α-Fe2O3 नेनो क्रिस्टल प्राप्त करने के लिए मुख्य रूप से कर रहा है नियंत्रण की सतह आकृति विज्ञान पर और संरचना की दृष्टि से α-Fe2O3 नेनो क्रिस्टल संशोधित, ताकि प्रदर्शन उजागर सतह को विनियमित करने के द्वारा प्राप्त किया अनुकूलित किया जा सके। एक पृष्ठसक्रियकारक या कार्बनिक अणुओं, प्रासंगिक thermodynamic मुक्त ऊर्जा से अलग क्रिस्टल विमानों के विनियमन जोड़ने, और इस तरह क्रिस्टल विमान लोहा जोखिम के नियमन को प्राप्त करने के क्रिस्टल विमान की वृद्धि दर नियंत्रित करते हैं। इसके अलावा, जब अशुद्धता तत्वों α में doped nanocrystal -Fe2O3 ग्रिड, नेनो क्रिस्टल ज्यामितीय और इलेक्ट्रॉनिक संरचना इसी परिवर्तन होता है, विनियमन भी क्रिस्टल चेहरे लागू किया जा सकता और आकृति विज्ञान। हालांकि, इस क्षेत्र में अनुसंधान को शायद ही कभी की सूचना दी।
इस प्रयोजन के लिए एक लेजर वातावरण में तैयार ठोस चरण, एक नियंत्रणीय Mn प्राप्त क्रिस्टल विमान को प्राथमिकता दी उन्मुखीकरण के साथ तरल प्रसंस्करण प्रयोगशालाओं लेजर पृथक प्रणाली अत्यधिक सक्रिय MnOx डोपिंग स्रोत के रूप में कोलाइड, तैयार करने और कोलाइड की एकाग्रता का समायोजन करके doped करने के लिए heteroaryl α-Fe2O3 नेनो क्रिस्टल: समदैशिक शामिल बहुफलकीय नैनोकणों, {116} तश्तरी के आकार का अग्रणी nanosheets के विमान और {001} हेक्सागोनल प्रमुख nanosheet (। अंजीर 1 वायुसेना) के विमान Mn के साथ पाया गया कि आयन डोपिंग एकाग्रता एक समान 2, +3 या 4 संयोजक में बढ़ जाती है, α-Fe2O3 नेनो क्रिस्टल '001' के लिए क्रिस्टल वृद्धि हुई धीमी हो जाती है, और उजागर {001} क्रिस्टल इसके अलावा बढ़ती चेहरे, MN आयनों क्रिस्टल विमान अलग डोपिंग प्रमुख α-Fe2O3 जाली (fig। 1 जीआई)। नतीजे बताते हैं कि Mn-doped आयन एकाग्रता और संयोजक राज्य क्रिस्टल विमान α-Fe2O3 नेनो क्रिस्टल के नियमन में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।
इसी समय, इन सतहों पंजाब, सीडी, और एचजी चयनात्मक सोखना सतह क्रिस्टल विमान निर्भर प्रदर्शन भारी धातु आयनों के तीन प्रकार के विभिन्न उजागर क्रिस्टल doped α-Fe2O3 नेनो क्रिस्टल की है। जिसमें {001} हेक्सागोनल अग्रणी नैनो के विमान Pb आयनों की चादर मजबूत चयनात्मक सोखना से पता चला है, और {116} विमान तश्तरी nanoflake के लिए अग्रणी Cd और एचजी आयनों एक मजबूत चयनात्मक सोखना दिखा रहे हैं। एफ टी सैद्धांतिक (fig। 1 जेएम) और आगे α दर्शाता है -Fe2O3 नेनो क्रिस्टल सोखना प्रदर्शन का एक क्रिस्टल विमान निर्भरता की है। जिसमें, Pb आयन, Cd आयन, एचजी आयनों में हैं {001} {116} और {110} क्रिस्टल अनुभाग उच्चतम सोखना ऊर्जा, और बहुफलकीय नैनोकणों {दर्शाती है 012} और {104} विमान Pb आयनों सामने आ रहा है, दुर्बलता से Cd और एचजी के आयनों adsorbed क्रिस्टल विमान हो सकता है, प्रयोगात्मक परिणाम दिखा तीन भारी धातु आयनों मैच के बहुत कमजोर सोखना क्षमता, सैद्धांतिक से क्रिस्टल विमानों की व्याख्या चयनात्मक सोखना प्रदर्शन।
लेजर पृथक काम कर रहा प्रौद्योगिकी तरल dopant स्रोत α-Fe2O3 नेनो क्रिस्टल उजागर क्रिस्टल विमान होने एक अलग तैयारी द्वारा प्राप्त का उपयोग, वहाँ अन्य सक्रिय nanocrystalline क्रिस्टल अलग उजागर क्रिस्टल विमान होने विमानों के डिजाइन के लिए एक नई रणनीति प्रदान की जाती है यह भी है सहसंबंध पर निर्भर भौतिक गुणों तकनीकी सहायता सामग्री प्रदान करते हैं।
अनुसंधान कार्य विज्ञान और प्रौद्योगिकी मंत्रालय, चीन के राष्ट्रीय प्राकृतिक विज्ञान फाउंडेशन और चीनी अकादमी विज्ञान के इनोवेशन टीम प्रोजेक्ट के राज्य कुंजी मूल अनुसंधान और विकास कार्यक्रम (973 कार्यक्रम) द्वारा समर्थित है।
