最近、科学の物性アカデミーの肥研究所材料液を環境研究所、重金属イオンの結晶面と結晶面依存性選択的吸着にMnをドープしたα-Fe 2 O 3をナノ結晶に制御された成長を加工レーザで調製しました。化学のヘアマテリアルの関連作業に発表された研究に新たな進展、。
結晶面依存性の物理化学的特性を研究するために不可欠な規制ナノ結晶、原子スケールのトポグラフィー及び表面構造。一般に、ナノ結晶の形態は、特定の原子配置を有する結晶面を露出させることによって決定され、異なる結晶面が異なる示し得ます電子構造は、このように自然にナノ結晶の種々の物理化学的性質の異なる形態を付与します。
α-Fe2O3の、豊かな自然と熱力学的に安定な半導体光電気化学水分解側面、リチウムイオン電池、ガスセンサーやバイオテクノロジーは良い見通しを示した。現在では、α-Fe2O3のの研究の主な焦点ソルボサーマル法は、主によって、制御を有する異なる結晶面で調製した一般的なα-Fe 2 O 3をナノ結晶を達成することであるコントロールの表面形態上および構造露出面を調整することによって達成される性能を最適化するために、α-Fe 2 O 3をナノ結晶を修飾します。界面活性剤または有機分子、関連する熱力学的自由エネルギーとは異なる結晶面の調整を加えること、ひいては鉄露出の調節を達成するために、結晶面の結晶面の成長速度を制御する。また、不純物元素がαにドープされた場合ナノ結晶幾何学的および電子構造、対応する変化が生じる-Fe2O3グリッド、ナノ結晶は、調節はまた結晶面及び形態を実装することができる。しかし、この分野における研究はほとんど報告されていません。
この目的のために、レーザ環境で調製した固体相、ドーピング源として液処理ラボレーザーアブレーションシステムを高活性のmNOXコロイドを調製するために、制御可能なMnは得られた結晶面が配向好ましいコロイドの濃度を調整することにより、ドープされたとヘテロα-Fe 2 O 3をナノ結晶（図1 AF）等方性円盤状リーディングナノシートの、{116}面と六方主要ナノシートの{001}面を含む多面体ナノ粒子は、そのMNと見出さイオンドーピング濃度を増加させ、「001」に結晶を成長させたα-Fe 2 O 3をナノ結晶は遅くなり、露出{001}結晶は、さらに均一+2、+3又は+4価のMnのイオンを増加させる対向結果は、ドーピングMnイオンおよび原子価状態の濃度が、α-Fe 2 O 3ナノクリスタルの結晶面制御において重要な役割を果たすことを示している。
同時に、異なる露出結晶面を有するドープされたα-Fe 2 O 3ナノクリスタルは、Pb、CdおよびHg、および{001}結晶面によって支配される選択的六方晶ナノ結晶鉛イオンのシートは、強力な選択的吸着、及びCd及びHgのイオンは、強力な選択的吸着を示す受け皿ナノフレークにつながる{116}面を示した。理論DFT（図1 JM）、さらにはαを実証します-Fe2O3ナノ結晶は吸着性能の結晶面依存性を有している。前記、鉛イオン、カドミウムイオン、水銀イオンは、{001}、{116}であり、{110}結晶部分は、最高の吸着エネルギー、及び多面体ナノ粒子を{示します012}および{104}露出面は、Pb、CdおよびHgイオンの弱く吸着されたエネルギー面であり、実験結果と一致して3つの重金属イオンの非常に弱い吸着能力を示す。選択的吸着特性。
この研究では、異なる露出結晶面を有するα-Fe 2 O 3ナノクリスタルを、異なる活性結晶面を有する他のナノクリスタルの設計および合成のための新しい戦略を提供する、液相レーザーアブレーションによって得られたソースをドーピングすることによって調製した。関連する物理的および化学的特性は、技術材料のサポートに依存する。
作業は科学省と国家重点基礎研究および開発計画（973計画）、中国の国家自然科学基金や外国人専門家の革新的なチームプロジェクトの中国科学院ました。
