物理化学学报
物理化學學報
물이화학학보
Acta Physico-Chimica Sinica
2015年
10期
2005-2010
,共6页
张东凤%张岩%张华%齐娟娟%商旸%郭林
張東鳳%張巖%張華%齊娟娟%商旸%郭林
장동봉%장암%장화%제연연%상양%곽림
Cu2O%纳米球%孔隙可调%气敏性能%扩散控制
Cu2O%納米毬%孔隙可調%氣敏性能%擴散控製
Cu2O%납미구%공극가조%기민성능%확산공제
Cu2O%Nanosphere%Cavity-tunable%Gas sensitivity%Diffusion-controlled
报道在聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的协助作用下,通过简单调节OH-离子的浓度及Cu2+的释放速度,将CU2O调节为具有不同空腔特征(介孔、空心及实心)结构的纳米球.研究表明,OH-根离子的扩散动力学是决定产物结构的关键因素.当[OH-]> 0.05 mol·L-1时,高的化学势使其迅速扩散到PVP胶团内部,与吸附在PVP链上的Cu2+反应形成Cu(OH)2,在抗坏血酸(Vc)的还原作用下经过重结晶得到Cu2O实心球纳米结构;当[OH-]<0.025 mol·L-1时,其扩散速度下降,首先与吸附在PVP胶团外部的Cu2+反应形成Cu(OH)2,Cu(OH)2的形成阻碍了OH-离子的向内扩散,形成具有较大空腔(~220 nm)的空心球;当0.025 mol·L-1< [OH-]< 0.05 mol·L-1时,形成较小空腔(30-60 nm)的空心球.以NH3水为OH-缓释源时,虽然OH-浓度较低,但同时Cu2+的浓度也低,胶团外部形成的Cu(OH)2不足以阻碍OH-离子的向内扩散,反应过程中NH3的释放及较低的OH-浓度阻碍了重结晶的发生,从而形成Cu2O介孔纳米球.对三种典型结构特征的产物进行了NO2气体传感性质研究,结果表明,Cu2O介孔纳米球相比空心结构和实心结构具有更为优异的响应性.结合比表面积数据,我们认为介孔纳米球疏散的结构有利于NO2气体的扩散和O2的吸附,从而表现出了更灵敏的气体传感性.
報道在聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的協助作用下,通過簡單調節OH-離子的濃度及Cu2+的釋放速度,將CU2O調節為具有不同空腔特徵(介孔、空心及實心)結構的納米毬.研究錶明,OH-根離子的擴散動力學是決定產物結構的關鍵因素.噹[OH-]> 0.05 mol·L-1時,高的化學勢使其迅速擴散到PVP膠糰內部,與吸附在PVP鏈上的Cu2+反應形成Cu(OH)2,在抗壞血痠(Vc)的還原作用下經過重結晶得到Cu2O實心毬納米結構;噹[OH-]<0.025 mol·L-1時,其擴散速度下降,首先與吸附在PVP膠糰外部的Cu2+反應形成Cu(OH)2,Cu(OH)2的形成阻礙瞭OH-離子的嚮內擴散,形成具有較大空腔(~220 nm)的空心毬;噹0.025 mol·L-1< [OH-]< 0.05 mol·L-1時,形成較小空腔(30-60 nm)的空心毬.以NH3水為OH-緩釋源時,雖然OH-濃度較低,但同時Cu2+的濃度也低,膠糰外部形成的Cu(OH)2不足以阻礙OH-離子的嚮內擴散,反應過程中NH3的釋放及較低的OH-濃度阻礙瞭重結晶的髮生,從而形成Cu2O介孔納米毬.對三種典型結構特徵的產物進行瞭NO2氣體傳感性質研究,結果錶明,Cu2O介孔納米毬相比空心結構和實心結構具有更為優異的響應性.結閤比錶麵積數據,我們認為介孔納米毬疏散的結構有利于NO2氣體的擴散和O2的吸附,從而錶現齣瞭更靈敏的氣體傳感性.
보도재취을희필각완동(PVP)적협조작용하,통과간단조절OH-리자적농도급Cu2+적석방속도,장CU2O조절위구유불동공강특정(개공、공심급실심)결구적납미구.연구표명,OH-근리자적확산동역학시결정산물결구적관건인소.당[OH-]> 0.05 mol·L-1시,고적화학세사기신속확산도PVP효단내부,여흡부재PVP련상적Cu2+반응형성Cu(OH)2,재항배혈산(Vc)적환원작용하경과중결정득도Cu2O실심구납미결구;당[OH-]<0.025 mol·L-1시,기확산속도하강,수선여흡부재PVP효단외부적Cu2+반응형성Cu(OH)2,Cu(OH)2적형성조애료OH-리자적향내확산,형성구유교대공강(~220 nm)적공심구;당0.025 mol·L-1< [OH-]< 0.05 mol·L-1시,형성교소공강(30-60 nm)적공심구.이NH3수위OH-완석원시,수연OH-농도교저,단동시Cu2+적농도야저,효단외부형성적Cu(OH)2불족이조애OH-리자적향내확산,반응과정중NH3적석방급교저적OH-농도조애료중결정적발생,종이형성Cu2O개공납미구.대삼충전형결구특정적산물진행료NO2기체전감성질연구,결과표명,Cu2O개공납미구상비공심결구화실심결구구유경위우이적향응성.결합비표면적수거,아문인위개공납미구소산적결구유리우NO2기체적확산화O2적흡부,종이표현출료경령민적기체전감성.