최근 과학 재료 액의 고체 물리 학회 합비 연구소가 환경 연구소의 제어 성장 가공 레이저 제조 하였다 중금속 이온의 결정면과 결정면 의존성 선택적 흡착에 α-Fe2O3를 나노 결정 Mn이 도핑 이 연구에서 새로운 진전이 이루어졌으며 관련 연구는 화학 물질학 (Chemistry of Materials)에 발표되었습니다.
규제 나노 원자 스케일 지형과 종속 물리 화학적 성질. 일반적으로, 나노 입자의 형태는 특정의 원자 배열을 갖는 결정면을 노출시킴으로써 결정된다 결정면을 연구하는 것이 필수적 표면 구조와 상이한 결정면 다른 나타낼 수도 전자 구조 중 나노 결정의 다양한 형태에 다른 물리 화학적 성질을 부여한다.
α-Fe2O3를, 풍부한 천연 및 열역학적으로 안정한 반도체 광전기 물 분해 양태는, 리튬 이온 전지는, 가스 센서 및 바이오 좋은 가능성을 증명하고있다. 현재, α-Fe2O3를 연구의 주요 초점 용매 열 방법은 주로함으로써, 제어를 갖는 다른 결정면에서 제조 된 일반적인 α-Fe2O3를 나노 결정을 달성하는 제어의 표면 형태와 구조적으로 노출 된 표면을 조절함으로써 달성 된 성능을 최적화하기 위해, α-Fe2O3를 나노 결정 변형. 계면 활성제 또는 유기 분자 관련 열역학적 자유 에너지에서 상이한 결정면의 규정을 추가하고, 이에 철 노출 조정을 달성하기 결정면의 결정면의 성장 속도를 제어한다. 또한, 불순물 원소는 α 도핑 때 -Fe2O3 나노 결정 격자의 경우, 나노 결정의 기하학적 구조와 전자 구조가 그에 따라 변할 것이고, 결정 평면과 형태학이 제어 될 수있다. 그러나,이 측면에서는 거의 연구가보고되지 않았다.
이를 위해, 레이저 환경에서 조제한 고체상은 제어 Mn을 결정면이 바람직 얻어진 배향 고 활성 MnOx이 도핑 소스로서 콜로이드 액 처리 실험실 레이저 어블 레이션 시스템을 준비하고 콜로이드의 농도를 조절함으로써 도핑 헤테로 α-Fe2O3를 나노 결정 : 등방성 이루어지는 다면체 나노 입자는, {116} 접시 형상의 선두 나노 시트면과 {001} 육각형 나노 시트 선도. (도 1 AF)의 평면과 망간 것으로 이온 도핑 농도는 균일 +2, +3 또는 +4 원자가에서 망간 이온 α-Fe2O3를 나노 결정은 '001'으로 결정 성장 증가 느리게되고, 노출 된 {001} 결정체는 또한 증가 마주보고 결과는 도핑 Mn 이온 및 원자가 상태의 농도가 α-Fe2O3 나노 결정의 결정 평면 조절에 중요한 역할을한다는 것을 보여줍니다.
동시에 노출 된 결정면이 다른 도핑 된 α-Fe2O3 나노 결정은 Pb, Cd 및 Hg 및 {001} 결정면이 우세한 선택적인 육각형 나노 결정을 선택적으로 흡착 할 수있다 납 이온의 시트 강한 선택적 흡착을 보였고, {116}면은 CD 및 수은 이온이 강한 선택적 흡착을 나타낸다. DFT 이론적 접시 플레이크 선도 (도. 1 JM)를하고, 상기 α를 보여준다 -Fe2O3 나노 결정은 결정면 의존적 인 흡착 특성을 가지며, 그 중 Pb 이온, Cd 이온 및 Hg 이온은 {001}, {116} 및 {110}면에서 가장 높은 흡착 에너지를 나타내며, 012} 및 {104} 노출 된 표면은 Pb, Cd 및 Hg 이온의 약하게 흡착 된 에너지 평면이며, 실험 결과와 일치하는 3 가지 중금속 이온에 대해 매우 약한 흡착 용량을 나타낸다. 선택적 흡착 특성.
레이저 어블 α-Fe2O3를 나노 결정 노출 된 결정면을 갖는 다른 제제에 의해 얻어진 액체 도펀트 소스를 이용한 작업 기술은 또한 상이한 노출 된 결정면을 갖는 다른 활성 나노 결정면의 디자인을위한 새로운 전략을 제공한다 관련 물리적 및 화학적 특성은 기술 자료의 지원에 달려 있습니다.
이 연구는 과학 기술부의 국가 핵심 기본 연구 및 개발 프로그램 (973 프로그램), 중국 국립 과학 재단 및 중국 과학 아카데미 혁신 팀 프로젝트에 의해 지원됩니다.
