在液相热分解方法中纳米粒子形成的机制
Abhiram Y Singapati1, C Ravikumar1
1Colloids and Nanomaterials Laboratory, Department of Chemical Engineering, Visvesvaraya National Institute of Technology, South Ambazari Road, Nagpur 440010, Maharashtra, India.
Langmuir : the ACS journal of surfaces and colloids
|June 28, 2023
概括
这项研究提出了一种基于热能平衡的新型纳米粒子 (NP) 形成机制,揭示了氧化铁NP合成中的多重核化事件和多种增长途径. 这种理解使我们能够在没有形状指导剂的情况下创建异型纳米粒子.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术 纳米技术
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
背景情况:
- 当前的纳米粒子 (NP) 形成模型在液相热分解中经常假设一个单一的瞬间核化事件,随后是单体添加.
- 这种普遍存在的机制可能无法完全捕捉到NP合成的复杂性,特别是在不同的热条件下.
研究的目的:
- 提出一种基于热能平衡的纳米粒子形成机制,用于加热合成路径.
- 调查热能,配体,加热速率和老化时间对NP核和生长的影响.
- 为了证明这种机制在合成无形态纳米颗粒中没有形状指导剂的应用.
主要方法:
- 使用加热方法进行广泛的研究,用于氧化铁纳米粒子合成.
- 在受控的热条件下分析纳米粒子核和生长动态.
- 参数的系统变化,包括能量输入,连接体类型,加热速率和老化期.
主要成果:
- 当热能保持不变或变化最小时,观察到多个核化事件,这与单个核化假设相反.
- 发现纳米颗粒的生长是通过凝结和/或单体添加发生的,受到聚合屏障的影响.
- 拟议的机制成功地引导了无形态氧化铁纳米颗粒的合成,没有形状指导剂.
- 在热注射和种子介导生长协议中发现了类似的形成途径.
结论:
- 一个基于热能平衡的泛化纳米粒子形成机制,为在液相热分解中NP合成提供了更全面的理解.
- 控制热能和相关参数允许量身定制的纳米粒子核和生长,使得特定形态的合成,如异型粒子.
- 拟议的机制适用于不同的合成协议,包括热注射和种子介导生长,突出其基本性质.
