工程师生产用于控制纳米颗粒结构的“如何到”指南

被称为纳米颗粒的微小物体通常是预示的，因为在电子，医学和其他地区的未来应用中保持巨大潜力。纳米颗粒的性质取决于其尺寸和结构。现在，来自北卡罗来纳州立大学的研究人员已经了解了如何始终如一地始终创造镍磷化镍的空心，固体和无定形纳米颗粒，其在太阳能电池和用于从燃料中除去硫的催化剂具有潜在用途。他们的工作现在可以作为其他研究人员的“如何”指南，以控制可控制地创造空心，固体和无定形纳米颗粒 - 以确定他们可能拥有的特殊属性。

该研究提供了一个循序渐进的分析，如何制造由相同材料制成的固体或空心纳米颗粒。“我们已经知道这些结构是可以制造出来的，”北卡罗来纳州材料科学工程助理教授、这篇论文的合著者乔·特雷西博士说，“但这项研究让我们对纳米颗粒形成过程中的纳米结构控制有了全面的了解，展示了如何在实验室中一致地获得不同的结构。”这项研究还展示了如何制造非晶态的固体纳米颗粒，这意味着它们没有晶体结构。

特雷西解释说，在空心纳米颗粒和无定形纳米粒子的形成中存在大量兴趣。但对于多种纳米颗粒，以前没有明确地了解如何控制这些结构的形成。由于新的研究，Tracy说：“具有所需结构的纳米颗粒可以更加一致，使研究人员更容易确定其电子，光学和催化性质。”例如，无定形纳米颗粒可以在未来的电子应用中或用于纳米结构制造。特雷西强调，虽然NC国家研究人员能够展示如何形成中空纳米粒子和无定形纳米颗粒，但它们不能产生纳米颗粒，含有中空和无定形的纳米颗粒。

这项研究还可能对许多其他类型的纳米颗粒产生影响，而不仅仅是磷化镍。Tracy说，这些发现“可以为进一步研究控制许多其他种类的纳米粒子的结构提供重要的见解，具有广泛的潜在应用前景。”这些纳米颗粒包括金属氧化物、硫化物、硒化物和磷化物。

具体而言，研究人员发现，当它们在合成纳米颗粒时，通过调节磷对镍反应物的比例来控制磷化镍纳米颗粒是否是中空的或固体。研究人员发现，它们可以通过控制温度来产生无定形固体纳米颗粒。

该研究，“具有中空，固体和非晶结构的镍磷化镍纳米粒子”，由Tracy，NC州后博士研究员Junwei Wang和NC State Ph.D共同撰写。学生Aaron Johnston-Peck。该研究由NC州和国家科学基金资助，并在线发布材料化学。

- 船员 -

笔记：研究摘要跟随。

“具有中空，固体和非晶结构的镍磷化纳米粒子”

作者：Junwei Wang，Aaron C. Johnston-Peck，北卡罗来纳州立大学Joe Tracy

发表：在线，2009年9月16日，材料化学

抽象的：通过KIRKENDALL效果，在接触O，S，SE和P前体暴露于O，S，SE和P前体时转化为O，S，SE和P，通常会产生中空金属氧化物，硫化物，硒化钠或磷化物NPS。这里，通过使用三乙基膦（顶部）作为配体和磷前体的镍乙酰丙酮热解，通过作为配体和磷前体来制备的混合相Ni2P / Ni12P5（表示为Nixpy）NPS的纳米结构控制。P：Ni摩尔比控制NP尺寸，是确定纳米结构的关键因素。对于P：Ni摩尔比为1-3，Ni NPS形式低于240℃，随后在300℃下转化为结晶 - 空心Nixpy NPS。对于较高的P：Ni比率，一种镍氢醇的复杂形式，需要较高的NP生长温度，从而偏好直接形成Nixpy而不是Ni。因此，对于P：Ni摩尔比大于9，在240℃下形成无定形的Nixpy NPS形式，并在300℃下变成结晶固体Nixpy NP。对于中间P：Ni摩尔比〜6，两种生长机制都会产生中空和固体Nixpy NPS的混合物。使用Tribut亚膦膦或三苯基膦作为磷源获得类似的结果，但三烯膦氧化物不能用作磷源。