了解金属纳米颗粒在环境压力下的氧化机制对于在各种应用中充分利用这些材料至关重要。利用常压透射电子显微镜,浙江大学王勇、袁文涛和Zhong-kang Han原位研究了Ni纳米颗粒在常压下不同温度下的动态氧化过程,揭示了其温度依赖性氧化行为。
本文要点
(1)在相对较低的温度(例如,600°C)下,Ni纳米颗粒的氧化经历了经典的Kirkendall过程,同时形成了氧化物壳层。
(2)相反,在更高的温度(例如,800°C)下,氧化从金属表面的单晶核开始,然后沿着金属/氧化物界面进行,在整个过程中没有形成空隙。
(3)通过实验和密度泛函理论计算,根据不同温度下气体吸附和扩散速率的差异,研究最终提出了一种基于Ni纳米颗粒的温度依赖性氧化机制。
Ruiyang You, et al. Revealing Temperature-Dependent Oxidation Dynamics of Ni Nanoparticles via Ambient Pressure Transmission Electron Microscopy. Nano Letters. 2023
DOI:10.1021/acs.nanolett.3c00923
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.3c00923