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Adv. Sci.:二氧化硅纳米阵列的溶液-液-固生长及其催化应用

兔兔
2020-05-28


与汽-液-固过程相似,溶液-液-固(SLS)方法为胶体一维纳米结构提供了一种温和的溶液-相途径,并具有受控的尺寸、组成和性质。然而,通过SLS工艺直接生长一维纳米结构阵列仍处于起步阶段。有鉴于此,苏州大学何乐、李超然与多伦多大学Geoffrey A. Ozin等人表明SLS工艺也适合在衬底上生长纳米棒阵列。

 

本文要点:

1作为概念的证明,研究人员演示了二氧化硅纳米棒阵列在不同亲水衬底上(如原始和氧化物改性的玻璃、金属片、硅片和双轴取向聚丙烯膜)的无核生长。无核生长过程的关键是催化剂液滴在具有合适表面润湿性的衬底上的吸附。通过控制生长条件,可以得到结构参数可控的纳米棒阵列。

2进一步证明了二氧化硅纳米棒阵列作为一种新的平台,可用于制造具有增强二氧化碳光热加氢性能的载体催化剂。此外,涂覆金纳米颗粒的二氧化硅阵列对4-硝基苯酚具有良好的催化还原活性。

3这一策略可能适用于具有空间图案润湿性衬底的硅纳米棒的选择性生长。此外,通过公认的硅烷化学方法,可以轻松地用各种官能团对二氧化硅纳米棒的表面进行修饰,从而在许多其他领域找到应用。这项工作揭示了SLS过程作为温和的溶液-相方法直接生长一维纳米结构阵列的潜力。

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Yaosi Fang, et al. Solution–Liquid–Solid Growth and Catalytic Applications of Silica Nanorod Arrays. Adv. Sci. 2020, 2000310.

DOI: 10.1002/advs.202000310.

https://doi.org/10.1002/advs.202000310




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