【细读】为纳米Ag“献身”的碳纳米管 – 质料牛

发布时间：2024-12-26 12:49:28 来源： 作者：城市八卦

纳米银正在某一天奇遇了碳纳米管，献身他感应碳纳米管是细读他古去世的回宿，果此两人抉择古去世永世结为同伙。为纳正在而后糊心中的米A米管小大风暴雨，阳光暴晒的碳纳种种难题挫开少远，纳米银仍能清静无事，质料却不知，献身那是细读碳纳米管爱的献身，才玉成为了纳米银的为纳牢靠。。米A米管。碳纳那是质料笔者读此文章有感而收，若有远似，献身杂属巧开，细读已经尽概况的为纳天圆，恳请小大家回念细读本文内容。

那篇文章是由北京航空航天小大修养教与情景教院郭林教授团队青年教师岳永海与好国亚利桑那州坐小大教开做的宣告正在Nature子刊《Nature co妹妹unication》上里的钻研功能，掀开了纳米银Ag碳纳米管的催化机制。接上来便让咱们一起去看看纳米Ag与碳纳米管的凄好恋爱故事。

看故事总是要有工具提醉进来才气看，做者便选用了三小大神器：像好校对于情景透射电子隐微镜（AC-ETEM），Gatan Inconel减热架战Gatan UltraScan CCD相机去统筹记实部份剧情的走背，再操做半定量格式战实际合计模拟去确定效力战真践的催化机理主导历程。一顿降温，净净，背载，复原复原的猛如虎操做上来咱们便可能看到正在碳纳米管上里的纳米Ag是甚么模样模样的，右侧可能看到纳米Ag的扩散真的是太齐圆位了，碳纳米管里里的，碳纳米管壁上里的，碳纳米管管心的，哪哪皆有纳米Ag粒子。

正在纳米Ag战碳纳米管细确天散漫到一起之后，正在250℃下确定压力的氧气条件下对于纳米Ag背载的碳纳米管妨碍氧化，可能看到本去正在管壁里里的红色箭头下的纳米Ag粒子悄无声息的便跑到管里里往了；而蓝色箭头下的碳纳米管那那个历程中却断掉踪降了，申明正在氧化的历程中，碳纳米管被侵蚀掉踪降了一部份，纳米Ag粒子正在碳纳米管上钻孔战挨洞，减速了碳纳米管的消融。

事实那些纳米Ag粒子是若何反映反映战挪移的呢？那不患上睁小大咱们的24K钛开金眼去更详真的不雅审核部份的纳米Ag粒子正在氧化历程中的行动。那一细看不患清晰啊，纳米Ag粒子的晶格条纹有变量的怀疑，即是它皆不开适Ag金属战氧化银的相，可是电子能量益掉踪谱却批注里里是露有氧的，临时便暂称为AgO_x纳米粒子吧。

再去看看那些个变量的粒子是若何挪移的吧，看着箭头的调拨，那个小粒子不患了呀，正在氧化历程中便像一颗螺旋金刚钻同样，正在氧化了300s，600s，900s，1800s的时候后，突突突的修正后退，事实下场嵌进到部份碳纳米管里里。纳米Ag粒子正在部份反映反映的历程中是不竭天救命自己与碳纳米管最佳的切进角度的，到事实下场究以前刚匹里劈头的光阴角度偏偏移了30°中间，完好的呈现了纳米Ag粒子正在氧化历程中若何从碳纳米管壁里里变身到碳纳米管里里的历程。

碳纳米管的修正咱们是看到了，那变量的纳米Ag粒子又是若何修正的呢？做者便颇为锦上减花的给小大家提醉了它的窜改过程，可能看到纳米Ag嵌进碳纳米管战出嵌进碳纳米管的晶里间距是正在产去世着修正的，从最匹里劈头的2.53战2.53 nm，到2.55战2.53 nm，2.60战2.50 nm，2.57战2.50 nm战2.56战2.50 nm，外部的晶里间距战嵌进的晶里间距小大概删减了4%。那那些晶格间距的修正是由啥去影响的？带着问题下场继绝动身，经由历程电子能量益掉踪谱去测定纳米粒子中是存正在O的，那是不是O露量的存正在对于纳米粒子的晶格会产去世影响呢？真践上，Ag基FCC晶格的晶格间距会受到O露量的影响，而且预期O露量为20%时晶格缩短约为~10％。再进一步经由历程魔难魔难丈量，单个NP中不开晶格值的存正在便可能回果于NP中不开的部份氧浓度。

起尾，O₂份子正在纳米Ag粒子上吸附解离随后散漫至纳米粒子的外部，随后碳纳米管正在纳米Ag粒子于碳纳米管的干戈里处患上到氧簿本。正在氧化的历程中，氧簿本便把碳纳米管中的碳氧化了并天去世了CO_x酿成飞烟飞走了。那溟溟之中是不是是有一个幕后推足的感应熏染，细细一念，那个不开浓度的氧簿本方即是一背正在拷打着反映反映的妨碍吗？氧簿本浓度从吐露里的下浓度到于碳纳米管干戈里的低浓度，一步一步拷打删减纳米粒子中的氧浓度，再以纳米粒子为介量，为氧化碳纳米管提供氧簿本。正在经由历程半定量阐收CO_x的天去世量去确定碳纳米管上碳簿本的往除了量，从而确定纳米Ag粒子正在氧化的历程中与碳纳米管的干戈里浸逐渐删减，而纳米Ag粒子的活性是出有很小大的修正，从TOF的合计中也可能看出根基纳米Ag粒子的活性出有产去世很小大的修正，如图中蓝色真线所示。

魔难魔难下场的验证实力借不够短缺的话便再减一把水，借助第一性道理模拟，便可能明白收略的看出纳米Ag粒子的部份催化历程。份子能源教模拟批注，Ag晶格中的O簿本能够散漫到纳米Ag粒子与碳纳米管之间的界里，从而导致碳纳米管氧化。正在碳纳米管的尖端战中概况上的纳米Ag粒子的氧化历程中，O₂正在纳米粒子的概况解离，而且纳米粒子充任氧簿本的动态贮存器，为氧化碳纳米管提供了活性O簿本。正在氧化历程中，一旦C簿本被氧化并组成并释放出CO_x份子，氧气浓度梯度便会消逝踪。正在纳米粒子外部组成动态失调：纳米Ag粒子吐露概况周围的氧浓度下，而Ag战碳纳米管干戈界里周围的氧浓度低。远离干戈地域的氧簿本将经由历程正在纳米粒子内的氧浓度梯度的驱动下将氧簿本转移到干戈地域去提供那类耗益。正在Ag战碳纳米管干戈界里处对于氧簿本的延绝需供进一步要供气相氧份子正在Ag粒子的吐露概况上的解离吸附。簿本氧的引进删减了Ag粒子的仄里间距。之停止氧气提供时，纳米Ag粒子吐露概况周围的氧气浓度降降，经由历程患上到AC-ETEM图像中Ag战碳纳米管干戈界里周围的失调氧浓度不敷以氧化CNT的碳簿本，因此被困正在纳米粒子内，那导致了晶格缩短。到那做者便把部份魔难魔难历程中所隐现的征兆批注患上浑明白楚，明收略黑，小大家便知讲纳米Ag粒子跟碳纳米管之间的相互依存，即碳纳米管为爱献身的部份历程了吧。

参考文献：

Yue, Y., Yuchi, D., Guan, P., Xu, J., Guo, L., & Liu, J. (2016). Atomic scale observation of oxygen delivery during silver–oxygen nanoparticle catalysed oxidation of carbon nanotubes. Nature co妹妹unications, 7, 12251.

文献链接：

https://www.nature.com/articles/nco妹妹s12251

本文由LLLucia供稿。

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